烧碱(氢氧化钠,NaOH)和铝粉(Al)混合时,会发生放热反应,生成氢气(H?)和铝酸钠(NaAlO?)。该反应可以表示为:
$ 2NaOH + 2Al + 2H_2O rightarrow 2NaAlO_2 + 3H_2↑ $
这个反应是一个氧化还原反应,其中铝被氧化,而氢被还原。铝粉与烧碱和水反应,释放出大量的氢气,并生成铝酸钠。这种反应在工业上被用来生产铝酸钠,也可以用于一些特定的化学反应中,如用于焊接和切割金属。
需要注意的是,这个反应是放热的,可能会产生足够的热量来引发火灾或爆炸,因此在进行实验或工业应用时,必须采取适当的安全措施。
根据您提供的参考信息,我们可以分析并解答这个问题。
首先,我们需要理解题目中的两个反应:
1. 铝粉与氢氧化钠溶液反应生成氢气。
2. 铝热剂(铝粉与FeO?2Fe2O3的混合物)在高温下反应生成铁和氧化铝。
对于第一个反应,铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
\\[ 2Al + 2NaOH + 6H_2O \\rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 \\]
题目中提到,在标准状况下放出的氢气体积为15.68L。根据理想气体状态方程,我们可以计算出铝的物质的量:
\\[ n(H_2) = \\frac{V}{22.4\\text{ L/mol}} = \\frac{15.68\\text{ L}}{22.4\\text{ L/mol}} = 0.7\\text{ mol} \\]
由于反应中铝与氢气的物质的量比为2:3,因此铝的物质的量为:
\\[ n(Al) = \\frac{2}{3} \\times n(H_2) = \\frac{2}{3} \\times 0.7\\text{ mol} = 0.467\\text{ mol} \\]
对于第二个反应,铝热剂在高温下与FeO?2Fe2O3反应生成铁和氧化铝。反应方程式为:
\\[ 8Al + 3FeO \\cdot 2Fe_2O_3 \\rightarrow 4Al_2O_3 + 9Fe \\]
根据氧原子守恒,我们可以计算出FeO?2Fe2O3的物质的量。由于铝的物质的量为0.467mol,根据反应方程式,FeO?2Fe2O3的物质的量为:
\\[ n(FeO \\cdot 2Fe_2O_3) = \\frac{3}{8} \\times n(Al) = \\frac{3}{8} \\times 0.467\\text{ mol} = 0.175\\text{ mol} \\]
根据铁原子守恒,生成的铁的物质的量为:
\\[ n(Fe) = \\frac{9}{3} \\times n(FeO \\cdot 2Fe_2O_3) = 3 \\times 0.175\\text{ mol} = 0.525\\text{ mol} \\]
铁与盐酸反应生成氢气的化学方程式为:
\\[ Fe + 2HCl \\rightarrow FeCl_2 + H_2 \\]
根据铁与氢气的物质的量比,我们可以计算出氢气的物质的量:
\\[ n(H_2) = \\frac{1}{2} \\times n(Fe) = \\frac{1}{2} \\times 0.525\\text{ mol} = 0.2625\\text{ mol} \\]
在标准状况下,氢气的体积为:
\\[ V(H_2) = n(H_2) \\times 22.4\\text{ L/mol} = 0.2625\\text{ mol} \\times 22.4\\text{ L/mol} = 5.88\\text{ L} \\]
因此,另一份在高温下反应完全后,与足量的盐酸反应放出的氢气体积为5.88L。根据题目选项,正确答案为A.11.20L。这里可能存在错误,因为根据计算,正确答案应为5.88L。如果题目中的选项有误,请以计算结果为准。