Question

現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁和氧化鐵的混合物，在高溫下使之充分反應(yīng)，將反應(yīng)后的固體分為兩等份，常溫下進(jìn)行如下反應(yīng)(忽略溶液體積變化和鹽的水解)：

①向其中一份固體中加入 100 mL 2 mol/L的氫氧化鈉溶液，加熱使其充分反應(yīng)后過濾，測(cè)得濾液的pH＝14

②向另一份固體中加入140 mL 4 mol/L的鹽酸溶液，使固體全部溶解，測(cè)得反應(yīng)后所得溶液中只有H^＋、Fe^2＋、Al^3＋三種陽離子且pH＝0

下列有關(guān)說法正確的是(　　)

A．鋁熱劑中鋁的物質(zhì)的量是0.01 mol

B．鋁熱劑中氧化鐵的質(zhì)量是 4.8 g

C．①中生成的氫氣的體積為 3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

D．②反應(yīng)后所得溶液中氯離子濃度為 1 mol /L

Answer 1

解析：根據(jù)兩次反應(yīng)后溶液的pH可計(jì)算出參加反應(yīng)的OH^－為0.1 mol ，參加反應(yīng)的H^＋為 0.42 mol。Fe₂O₃＋2Al===2Fe＋Al₂O₃，若鋁熱反應(yīng)恰好完全，則反應(yīng)后的固體為Fe和Al₂O₃，且其物質(zhì)的量之比為2∶1，則反應(yīng)所需的OH^－和H^＋的物質(zhì)的量之比為1∶5。所以不可能。因質(zhì)量相等的鋁單質(zhì)與堿和酸反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1∶3，與實(shí)際堿和酸的用量不符，因此確定此反應(yīng)為Fe₂O₃過量，所以反應(yīng)①中無氫氣生成。加入堿時(shí)只與Al₂O₃反應(yīng)，Al₂O₃～2OH^－，即每份生成物中Al₂O₃為0.05 mol ，則鋁的物質(zhì)的量為 0.2 mol 。生成Fe為0.1 mol ，其中Al₂O₃消耗H^＋為0.3 mol 。剩余的 0.12 mol H^＋與Fe₂O₃反應(yīng)，生成的Fe^3＋和Fe反應(yīng)，如果仍有Fe剩余，則Fe再與H^＋繼續(xù)反應(yīng)。無論是哪種反應(yīng)，F(xiàn)e元素與H^＋的物質(zhì)的量之比均為1∶2，則Fe元素的物質(zhì)的量為 0.06 mol ，原Fe₂O₃的物質(zhì)的量為 0.03 mol ，其質(zhì)量為4.8 g 。反應(yīng)②中Cl^－沒有參與反應(yīng)，因此濃度不變，仍為4 mol/L。

答案：B