Question

将铝粉与某铁的氧化物FeO·2Fe₂O₃粉末配制成铝热剂，分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为3.92 L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为

A.2.80 L B.3.92 L C.5.60 L D.7.84 L

Answer

A

【解析】

分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，只有铝与氢氧化钠发生反应生成氢气，3.92L为氢气的体积，根据氢气的体积可以计算出铝的物质的量。另一份在高温下恰好发生铝热反应，实质为铝置换出铁，铁的氧化物FeO•2Fe2O3中的氧原子全部与铝结合生成氧化铝，利用氧原子守恒，根据铝的物质的量，计算出氧原子的物质的量，再结合氧化物FeO•2Fe2O3的化学式计算出其物质的量，再根据铁原子守恒，可知生成的铁的物质的量。根据铁的物质的量计算铁与盐酸反应生成的氢气体积。

一份直接放入足量的烧碱溶液中，铝与氢氧化钠发生反应生成标准状况下的氢气3.92L，氢气的物质的量为=0.175mol。铝热反应时，铁的氧化物FeO•2Fe2O3中的氧原子全部与铝结合生成氧化铝，根据关系式3H2～2Al～3O～Al2O3，铝生成氧化铝结合的氧原子为0.175mol，根据氧原子守恒，氧化物FeO•2Fe2O3的物质的量为=0.025mol。

根据铁原子守恒，另一份生成的铁的物质的量为：0.025mol×5=0.125mol。根据Fe～H2可知，0.125molFe可生成氢气0.125mol，所以另一份生成的氢气的体积为0.125mol×22.4L/mol=2.8L，故选A。