现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物.在高温下使之充分反应.将反应后的固体分为两等份.进行如下实验(假定反应前后溶液的体积不变): ①向其中一份固体中加入100 mL 2.0mol•L-1的NaOH溶液.加热使其充分反应后过滤.测得溶液C(OH-)=1mol/L ②向另一份固体中加入100mL 4.0 mol•L-1的HCl溶液.使固体全部溶解.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（假定反应前后溶液的体积不变）：

①向其中一份固体中加入100 mL 2.0mol•L-1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液C(OH^—)=1mol/L

②向另一份固体中加入100mL 4.0 mol•L-1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe²⁺和Al³⁺三种阳离子且C(H⁺）=0.1mol/L则产生的气体的体积(标准状况)为

A．2.352L B．2.448L C．2.688L D．2.856L

【答案】

【解析】

试题分析：第一个反应后溶液显碱性，说明溶液中元素Al都以AlO₂^-形式存在，Fe及其氧化物和碱不反应，则溶液里的物质就是NaAlO₂、NaOH，其中OH-浓度是1mol/L，则根据钠离子守恒可知，AlO₂^-的物质的量就是0.1mol；由（1）可知，在第二个反应中Al³⁺的物质的量是0.1mol，氢离子的物质的量是0.01mol，氯离子的物质的量是0.4mol，所以亚铁离子的物质的量是(0.4－0.01－0.1×3)/2＝0.045mol。根据反应式2Al＋Fe₂O₃2Fe＋Al₂O₃可知，反应后每一份中单质铁的物质的量是0.045mol，单质铝的物质的量是0.1mol－0.045mol＝0.055mol，所以再和盐酸的反应中，生成的氢气物质的量是0.045mol＋0.055mol×1.5＝0.1275mol，所以在标准状况下的体积是0.1275mol×22.4L/mol＝2.856L，答案选D。

考点：考查铝热反应、金属溶于酸碱的有关计算

点评：该题属于较难的试题，既要根据电荷守恒，计算离子的浓度，还要判断铝热反应中反应物的过量问题，对学生的思维能力和审题能力都提出了较高的要求。一般思路是：在对物质转化过程的分析与判断的基础上，借助“守恒原理”，快刀斩乱麻，简化解题。除守恒法外，还有常用极值法、差量法等。

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g．
（2）向10mL 0.2mol/L的氯化铝溶液中逐滴加入未知浓度的氢氧化钡溶液，测得滴加10mL与滴加30mL时所得沉淀一样多．求氢氧化钡溶液的物质的量浓度．
（3）将镁、铝合金6.3g混合物加入到某浓度的硝酸中，产生标况下的气体8.96L（假设反应过程中还原产物是NO和NO₂的混合气体），向所得溶液中加入氨水至沉淀达到最大量，沉淀干燥后测得的质量比原合金的质量增加10.2g，计算还原产物中NO和NO₂的物质的量之比．
（4）现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH时假定溶液体积没有变化）：①向其中一份固体中加入50mL 3.0mol/L的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的c（OH^-）为1.0mol/L；②向另一份固体中加入100mL 4.0mol/L的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H⁺、Fe²⁺和Al³⁺三种阳离子且c（H⁺）为0.2mol/L，计算这包铝热剂中铝的质量和氧化铁的质量．

现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（假定反应前后溶液的体积不变）：
①向其中一份固体中加入100 mL 2.0mol?L-1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液C(OH^—)=1mol/L
②向另一份固体中加入100mL 4.0 mol?L-1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe²⁺和Al³⁺三种阳离子且C(H⁺）=0.1mol/L则产生的气体的体积(标准状况)为

现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH时假定溶液体积没有变化）：

①向其中一份固体中加入100mL 2．0mol·L^－¹的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH＝14；

②向另一份固体中加入100mL 4．0 mol·L^－¹的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H⁺、Fe²⁺和Al³⁺三种阳离子且pH=1。

则②产生气体的体积（标准状况）为（）

A．2．352L B．2．448L C．2．688L D．2．856L

（10分）现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH时假定溶液体积没有变化）：

①向其中一份固体中加入100 mL 2.0 mol·L^—1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH＝14；

②向另一份固体中加入140 mL 4.0 mol·L^—1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H^＋、Fe²^＋和Al³^＋三种阳离子且pH＝0。计算：

（1）实验①中用去NaOH的物质的量为 mol；

（2）这包铝热剂中铝的质量为克，氧化铁的质量为克；

（3）实验②产生氢气的体积（标准状况）为升。

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