Question

現有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵（Fe₂O₃）粉末的混合物，在高溫下使之充分反應，將反應后的固體分為兩等份，進行如下實驗（假定反應前后溶液的體積不變）：
①向其中一份固體中加入100 mL 2.0mol?L^-1的NaOH溶液，加熱使其充分反應后過濾，測得溶液中的c(OH^-)=1mol?L^-1
②向另一份固體中加入100 mL 4.0 mol?L^-1的HCl溶液，使固體全部溶解，測得反應后所得溶液中只有H⁺、Fe²⁺和Al³⁺三種陽離子且c(H⁺）=0.1mol?L^-1則產生的氣體的體積(標準狀況)為  （     ）

A．2.856L

B．2.448L

C．2.688L

D．2.352L

Answer 1

A

解析試題分析：在第一份中，根據反應方程式可知：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑  n(Al)=n(OH^-) =0.1L×1mol/L=0.1mol；在另一份溶液中，根據電荷守恒可得：2n(Fe²⁺)+3n(Al³⁺) +n(H⁺)=n(Cl^-)。2n(Fe²⁺) +3×0.1+0.1×0.1=0.1×4,解得n(Fe²⁺)=0.095mol。Al失去的電子與Fe³⁺、H⁺得到的電子的物質的量相等，所以H⁺得到的電子產生氫氣的物質的量是：（0.1×3-0.045）÷2mol="0.1275mol." 則產生的氣體在標準狀況下的體積為0.1275mol×22.4L/mol=2.856L  。因此選項是A。 
考點：考查元素及化合物的性質、守恒法在化學計算中的應用的知識。