Question

【題目】某小組同學用一種鋁鐵合金為原料，模擬相關的工業生產，反應過程如圖所示（部分產物和條件已略去），請回答：

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

a. 鐵可由鐵和鋁熔融制成

b. 鐵熔點高于鋁和鐵

c. 鐵鋁合金硬度高于純鋁

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

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

(4)反應③發生時觀察到的現象是_________________________________________。

(5)反應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（標準狀況），經檢測溶液中無Fe3＋，則參加反應的鐵粉的質量為_________g

Answer 1

【答案】b 漏斗、玻璃棒 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 先產生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變為紅褐色 過量的氯化氫會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；參加反應的鐵粉為與鐵離子反應及與氫離子反應的兩部分之和，根據氫氣的體積計算出與鹽酸反應的鐵的物質的量及HCl的物質的量，再根據氯原子守恒，求出氯化鐵的物質的量，進而求出與鐵離子反應的鐵的物質的量。

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．鐵鋁合金的熔點低于鋁和鐵的，故b錯誤；

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①結束后，需要進行的操作是過濾，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②是Al與NaOH溶液反應，離子方程式為：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑，故答案為：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑；

（4）反應③是硫酸亞鐵與NaOH溶液反應，發生時觀察到的現象是：先產生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變為紅褐色，故答案為：先產生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變為紅褐色；

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

Fe～～～～2HCl～～～H2，

0.1mol 0.2mol 0.1mol

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

Fe～～～2FeCl3

0.1mol 0.2mol

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