現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,將反應後的固體分為兩等份,常溫下進行如下反應(忽略溶...
問題詳情:
現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,將反應後的固體分為兩等份,常溫下進行如下反應(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*氧化*溶液,加熱使其充分反應後過濾,測得濾液的pH=14
②向另一份固體中加入140 mL 4 mol/L的鹽*溶液,使固體全部溶解,測得反應後所得溶液中只有H+、Fe2+、Al3+三種陽離子且pH=0
下列有關說法正確的是( )
A.鋁熱劑中鋁的物質的量是0.01 mol
B.鋁熱劑中氧化鐵的質量是 4.8 g
C.①中生成的*氣的體積為 3.36 L(標準狀況)
D.②反應後所得溶液中*離子濃度為 1 mol /L
【回答】
解析:根據兩次反應後溶液的pH可計算出參加反應的OH-為0.1 mol ,參加反應的H+為 0.42 mol。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3,若鋁熱反應恰好完全,則反應後的固體為Fe和Al2O3,且其物質的量之比為2∶1,則反應所需的OH-和H+的物質的量之比為1∶5。所以不可能。因質量相等的鋁單質與鹼和*反應的物質的量之比為1∶3,與實際鹼和*的用量不符,因此確定此反應為Fe2O3過量,所以反應①中無*氣生成。加入鹼時只與Al2O3反應,Al2O3~2OH-,即每份生成物中Al2O3為0.05 mol ,則鋁的物質的量為 0.2 mol 。生成Fe為0.1 mol ,其中Al2O3消耗H+為0.3 mol 。剩餘的 0.12 mol H+與Fe2O3反應,生成的Fe3+和Fe反應,如果仍有Fe剩餘,則Fe再與H+繼續反應。無論是哪種反應,Fe元素與H+的物質的量之比均為1∶2,則Fe元素的物質的量為 0.06 mol ,原Fe2O3的物質的量為 0.03 mol ,其質量為4.8 g 。反應②中Cl-沒有參與反應,因此濃度不變,仍為4 mol/L。
*:B
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:選擇題
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