Question

【題目】某小組同學(xué)用一種鋁鐵合金為原料，模擬相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)，反應(yīng)過程如圖所示（部分產(chǎn)物和條件已略去），請(qǐng)回答：

(1)鐵鋁合金是一種高電磁性能合金，下列有關(guān)推測(cè)不正確的是_______________（填序號(hào)）

a. 鐵可由鐵和鋁熔融制成

b. 鐵熔點(diǎn)高于鋁和鐵

c. 鐵鋁合金硬度高于純鋁

(2)反應(yīng)①結(jié)束后，需要進(jìn)行的操作中除使用燒杯外 ，還需使用的玻璃儀器有_____________。

(3)反應(yīng)②的離子方程式_______________________________________。

(4)反應(yīng)③發(fā)生時(shí)觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________。

(5)反應(yīng)④中的CO2不宜換成HCl，原因是_________________________________________。

(6)固體A是一種紅色顏料。將一定量固體A溶于160mL 5 mol·L－1鹽酸中，再加入一定量鐵粉恰好溶解，收集到2.24L氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況），經(jīng)檢測(cè)溶液中無Fe3＋，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為_________g

Answer 1

【答案】b 漏斗、玻璃棒 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 先產(chǎn)生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變?yōu)榧t褐色 過量的氯化氫會(huì)使生成的氫氧化鋁溶解 11.2

【解析】

鐵鋁合金加入足量稀硫酸溶解得到硫酸鋁和硫酸亞鐵混合溶液，再加入足量氫氧化鈉溶液（在空氣中），過濾得到溶液為偏鋁酸鈉等溶液，固體為氫氧化鐵沉淀，灼燒得到固體A為氧化鐵，溶液中通入過量二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到固體B為氧化鋁。若鐵鋁合金加入足量氫氧化鈉溶液，鋁溶解，過濾得到固體為鐵，加入足量稀硫酸得到硫酸亞鐵溶液，加入足量氫氧化鈉溶液中在空氣中久置生成氫氧化鐵；參加反應(yīng)的鐵粉為與鐵離子反應(yīng)及與氫離子反應(yīng)的兩部分之和，根據(jù)氫氣的體積計(jì)算出與鹽酸反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量及HCl的物質(zhì)的量，再根據(jù)氯原子守恒，求出氯化鐵的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出與鐵離子反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量。

鐵鋁合金加入足量稀硫酸溶解得到硫酸鋁和硫酸亞鐵混合溶液，再加入足量氫氧化鈉溶液（在空氣中），過濾得到溶液為偏鋁酸鈉等溶液，固體為氫氧化鐵沉淀，灼燒得到固體A為氧化鐵，溶液中通入過量二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得到固體B為氧化鋁。若鐵鋁合金加入足量氫氧化鈉溶液，鋁溶解，過濾得到固體為鐵，加入足量稀硫酸得到硫酸亞鐵溶液，加入足量氫氧化鈉溶液中在空氣中久置生成氫氧化鐵。

（1）a．合金可以由各組分熔融混合制成，故a正確；

b．鐵鋁合金的熔點(diǎn)低于鋁和鐵的，故b錯(cuò)誤；

c．合金硬度高于各成分，鐵鋁合金硬度高于純鋁的，故c正確，

故選：b；

（2）反應(yīng)①結(jié)束后，需要進(jìn)行的操作是過濾，除使用燒杯外，還需使用的玻璃儀器有：漏斗、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒；

（3）反應(yīng)②是Al與NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式為：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑，故答案為：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑；

（4）反應(yīng)③是硫酸亞鐵與NaOH溶液反應(yīng)，發(fā)生時(shí)觀察到的現(xiàn)象是：先產(chǎn)生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變?yōu)榧t褐色，故答案為：先產(chǎn)生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變?yōu)榧t褐色；

（5）過量的氯化氫會(huì)使生成的氫氧化鋁溶解，反應(yīng)④中的CO2不宜換成HCl，故答案為：過量的氯化氫會(huì)使生成的氫氧化鋁溶解；（6）鐵粉與鐵離子、氫離子反應(yīng)。氫氣的物質(zhì)的量為：＝0.1mol，

Fe～～～～2HCl～～～H2，

0.1mol 0.2mol 0.1mol

根據(jù)氯原子守恒，所以氯化鐵的物質(zhì)的量為×（0.16L×5mol/L﹣0.2mol）＝0.2mol，

Fe～～～2FeCl3

0.1mol 0.2mol

所以參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為：（0.1mol+0.1mol）×56g/mol＝11.2g，故答案為：11.2g。