現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物,在高溫下使之充分反應(yīng),將反應(yīng)后的固體分為兩等份,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(假定反應(yīng)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(yīng)后過濾,測得溶液C(OH)=1mol/L
②向另一份固體中加入100mL 4.0 mol?L-1的HCl溶液,使固體全部溶解,測得反應(yīng)后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三種陽離子且C(H+)=0.1mol/L則產(chǎn)生的氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為

A.2.352LB.2.448LC.2.688L D.2.856L

D

解析試題分析:第一個(gè)反應(yīng)后溶液顯堿性,說明溶液中元素Al都以AlO2-形式存在,F(xiàn)e及其氧化物和堿不反應(yīng),則溶液里的物質(zhì)就是NaAlO2、NaOH,其中OH-濃度是1mol/L,則根據(jù)鈉離子守恒可知,AlO2-的物質(zhì)的量就是0.1mol;由(1)可知,在第二個(gè)反應(yīng)中Al3+的物質(zhì)的量是0.1mol,氫離子的物質(zhì)的量是0.01mol,氯離子的物質(zhì)的量是0.4mol,所以亞鐵離子的物質(zhì)的量是(0.4-0.01-0.1×3)/2=0.045mol。根據(jù)反應(yīng)式2Al+Fe2O32Fe+Al2O3可知,反應(yīng)后每一份中單質(zhì)鐵的物質(zhì)的量是0.045mol,單質(zhì)鋁的物質(zhì)的量是0.1mol-0.045mol=0.055mol,所以再和鹽酸的反應(yīng)中,生成的氫氣物質(zhì)的量是0.045mol+0.055mol×1.5=0.1275mol,所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.1275mol×22.4L/mol=2.856L,答案選D。
考點(diǎn):考查鋁熱反應(yīng)、金屬溶于酸堿的有關(guān)計(jì)算
點(diǎn)評(píng):該題屬于較難的試題,既要根據(jù)電荷守恒,計(jì)算離子的濃度,還要判斷鋁熱反應(yīng)中反應(yīng)物的過量問題,對(duì)學(xué)生的思維能力和審題能力都提出了較高的要求。一般思路是:在對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程的分析與判斷的基礎(chǔ)上,借助“守恒原理”,快刀斬亂麻,簡化解題。除守恒法外,還有常用極值法、差量法等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鈉、鎂、鋁、鐵等金屬在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、航天事業(yè)中有著廣泛的用途.
(1)4.8gAl在空氣中放置一段時(shí)間之后,質(zhì)量變?yōu)?.28g,則未發(fā)生變化的鋁的質(zhì)量為
 
g.
(2)向10mL 0.2mol/L的氯化鋁溶液中逐滴加入未知濃度的氫氧化鋇溶液,測得滴加10mL與滴加30mL時(shí)所得沉淀一樣多.求氫氧化鋇溶液的物質(zhì)的量濃度.
(3)將鎂、鋁合金6.3g混合物加入到某濃度的硝酸中,產(chǎn)生標(biāo)況下的氣體8.96L(假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物是NO和NO2的混合氣體),向所得溶液中加入氨水至沉淀達(dá)到最大量,沉淀干燥后測得的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加10.2g,計(jì)算還原產(chǎn)物中NO和NO2的物質(zhì)的量之比.
(4)現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物,在高溫下使之充分反應(yīng),將反應(yīng)后的固體分為兩等份,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(計(jì)算pH時(shí)假定溶液體積沒有變化):①向其中一份固體中加入50mL 3.0mol/L的NaOH溶液,加熱使其充分反應(yīng)后過濾,測得濾液的c(OH-)為1.0mol/L;②向另一份固體中加入100mL 4.0mol/L的HCl溶液,使固體全部溶解,測得反應(yīng)后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三種陽離子且c(H+)為0.2mol/L,計(jì)算這包鋁熱劑中鋁的質(zhì)量和氧化鐵的質(zhì)量.

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年浙江省東陽市黎明補(bǔ)校高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物,在高溫下使之充分反應(yīng),將反應(yīng)后的固體分為兩等份,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(假定反應(yīng)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(yīng)后過濾,測得溶液C(OH)=1mol/L

②向另一份固體中加入100mL 4.0 mol•L-1的HCl溶液,使固體全部溶解,測得反應(yīng)后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三種陽離子且C(H+)=0.1mol/L則產(chǎn)生的氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為

A.2.352L        B.2.448L        C.2.688L        D.2.856L

 

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科目:高中化學(xué) 來源:河北省2010屆高三一模模擬(三)理綜化學(xué)部分 題型:選擇題

現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物,在高溫下使之充分反應(yīng),將反應(yīng)后的固體分為兩等份,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(計(jì)算pH時(shí)假定溶液體積沒有變化):

①向其中一份固體中加入100mL 2.0mol·L1的NaOH溶液,加熱使其充分反應(yīng)后過濾,測得濾液的pH=14;

②向另一份固體中加入100mL 4.0 mol·L1的HCl溶液,使固體全部溶解,測得反應(yīng)后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三種陽離子且pH=1。

則②產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為(    )

A.2.352L                    B.2.448L             C.2.688L             D.2.856L

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆上海市高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型:計(jì)算題

(10分)現(xiàn)有一包鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵粉末的混合物,在高溫下使之充分反應(yīng),將反應(yīng)后的固體分為兩等份,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(計(jì)算pH時(shí)假定溶液體積沒有變化)

①向其中一份固體中加入100 mL 2.0 mol·L—1的NaOH溶液,加熱使其充分反應(yīng)后過濾,測得濾液的pH=14;

②向另一份固體中加入140 mL 4.0 mol·L—1的HCl溶液,使固體全部溶解,測得反應(yīng)后所得溶液中只有H、Fe2和Al3三種陽離子且pH=0。計(jì)算:

(1)實(shí)驗(yàn)①中用去NaOH的物質(zhì)的量為               mol;

(2)這包鋁熱劑中鋁的質(zhì)量為           克,氧化鐵的質(zhì)量為            克;

(3)實(shí)驗(yàn)②產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為              升。

 

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