Question

【題目】鋁和鐵的含量在地球金屬元素中處于前兩位，它們的單質及化合物應用非常廣泛。

（1）鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種新型凈水劑，制取原理如下：Fe(NO3)3+NaOH+Cl2→Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O

配平上述化學方程式_____。

（2）工業上利用Fe2O3和CO反應制取鐵，在一定溫度下，反應如下：Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

①該反應的平衡常數表達式為K=_____。

②該溫度下，在2L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質鐵11.2g，則10min內CO的平均反應速率為_____。

③請用上述反應中某種氣體的有關物理量來說明該反應已達到平衡狀態：_____。

a. b.c. d.

（3）某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發生鋁熱反應。下列反應速率（v）和溫度（T）的關系示意圖中與鋁熱反應最接近的是______。

（4）實驗室通常用硫酸鋁溶液和氨水反應制備Al(OH)3，寫出該反應的離子方程式_____。如果用硫酸鋁溶液和氫氧化鈉溶液反應，能否制得Al(OH)3，簡要說明原因_____。

Answer 1

【答案】2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O 0.015mol/(L·min) CO（或CO2）的生成速率與消耗速率相等；CO（或CO2）的質量不再改變 b Al3++3NH3·H2O→Al（OH）3↓+3NH4+ 不能，Al(OH)3會溶于氫氧化鈉溶液，不好控制(能，只要控制好加入的氫氧化鈉溶液的量)

【解析】

（1）利用得失電子守恒，配平氧化還原反應方程式；

（2）化學平衡常數為生成物濃度的冪次方之積與反應物濃度的冪次方之積的比值，固體與純液體不寫；可逆反應達到平衡狀態時，各物質的不再變化，正反應速率和逆反應速率相等；

（3）金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發生鋁熱反應，鋁熱反應為放熱反應，溫度越高，反應速率越快；

（4）離子方程式書寫的時候，難溶于水的物質、弱電解質、難溶物寫成化學式，易溶于水的強電解質寫出離子的形式；氫氧化鋁既能溶于強酸又能溶于強堿。

（1）利用得失電子守恒，配平氧化還原反應方程式，2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+

6NaNO3+6NaCl+8H2O；

（2）①Fe2O3、Fe為固體，濃度視為不變，不能出現在表達式中，故K=；

②10min后，生成了單質鐵11.2g，則消耗0.3molCO，故10min內CO的平均反應速率為：

=0.015mol/(L·min) ；

③可逆反應達到平衡狀態時，①各組分的濃度保持不變；②正逆反應速率相等。故CO（或CO2）的質量不再改變說明該反應已達到平衡狀態， CO（或CO2）的生成速率與消耗速率相等說明該反應已達到平衡狀態；

（3）Al與金屬氧化物發生鋁熱反應是放熱反應，溫度越高反應速率越大，但反應開始時溫度不是0，對照圖示，b選項符合題意；

（4）NH3·H2O是弱電解質，Al(OH)3是難溶于水的物質，在離子方程式書寫時，寫成化學式，故實驗室通常用硫酸鋁溶液和氨水反應制備Al(OH)3的離子方程式：Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓+3NH4+；氫氧化鋁具有兩性，既能溶于強酸又能溶于強堿，故用硫酸鋁溶液和氫氧化鈉溶液反應，不能制取Al(OH)3，因為Al(OH)3會溶于氫氧化鈉溶液，不好控制；或用硫酸鋁溶液和氫氧化鈉溶液反應，能制取Al(OH)3，只要控制好加入的氫氧化鈉溶液的量。