Question

15．把铝粉和Fe₃O₄粉末配成铝热剂，并均分成两等份，前一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量的盐酸充分反应，第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成气体在相同状况下的体积比为（　　）

• A． 1：1
• B． 9：8
• C． 3：4
• D． 4：3

Answer 1

分析 把铝粉和Fe₃O₄粉末配成铝热剂，分成两等份，第一份在高温下恰好完全反应生成铁与氧化铝，8Al～9Fe，然后将生成物与足量的稀盐酸反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁与氢气，Fe～H₂；第二份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反应，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，2Al～3H₂，以此解答该题．

解答 解：假设每份含nmol铝，
第一份：铝先和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁：3Fe₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe，n mol铝与四氧化三铁反应生成$\frac{9}{8}$n mol铁，铁和盐酸反应生成氢气：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，$\frac{9}{8}$n mol铁与盐酸反应生成氢气$\frac{9}{8}$n mol；
第二份：烧碱反应生成氢气的物质只有铝，发生反应为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，n mol铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气1.5n mol，
故两种情况下生成气体的物质的量之比为：n（H₂）：n′（H₂）=$\frac{9}{8}$n mol：1.5nmol=3：4，
故选C．

点评 本题考查了有关混合物反应的计算，为高频考点，侧重考查学生的分析、计算能力，题目难度中等，掌握常见金属及其化合物的性质，根据反应方程式判断生成氢气的体积大小为解答的关键．