题目内容

铁铝合金是一种新型高温结构材料。

(1)图9表示室温时不同组份的Fe3Al在65%浓HNO3 中的腐蚀情况。由图9可看出添加了       (填符号)元素的合金耐蚀性最差。
(2)高温条件下,Al和Fe2O3按一定比例混合反应可制

 
 

  
得Fe3Al,写出该反应的化学方程式            

(3)某校兴趣小组欲测定另一种铁铝硅合金(FexAlySiz)粉末的组成。
①小明同学提出如下方案:准确称取1.46g该合金粉末,再加入足量NaOH溶液(Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑),充分反应后过滤,通过测定剩余固体质量及收集到气体的体积,可计算出此合金的组成。写出Al与NaOH溶液反应的离子方程式            
②小军同学认为该方案难以测定标准状况下气体的体积,操作不简便。于是他设计了第二种方案:准确称取1.46g该合金粉末,加入过量盐酸溶液充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07g。向滤液中滴加足量浓NaOH溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g。试通过计算确定此合金的组成。


(1)Si
(2)3Fe2O3+8Al2Fe3Al+3Al2O3
(3)①2Al+2OH-+2H2 O =2AlO2-+3H2
②解:m(Si)=0.07g    n(Si)=0.0025mol 
2Fe   ~   Fe2O3
2mol      1mol
0.02mol     1.60g/160g·mol—1 
m(Fe)=0.02mol×56g·mol—1=1.12g 
m(Al)=1.46g-1.12g-0.07g=0.27g 
n(Al)=0.01mol
该合金的组成 Fe8Al4Si

解析试题分析:(1)由图可知添加Si的合金失重最大。(2)铝和氧化铁生成Fe3Al和氧化铝。(3)铝与氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢气。硅与盐酸不反应,铁、铝与盐酸生成氯化亚铁和氯化铝。0.07g剩余固体为Si。红棕色粉末为氧化铁,由铁元素守恒可得合金中铁的质量为1.12g,所以合金中铝的质量为0.27g,最后求出合成的组成。
考点: 图像的分析 化学(离子)方程式的书写  化学计算

练习册系列答案
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纯碱是主要的化工原料,化学家发明了其不同的工业制法,其中法国化学家尼古拉斯·勒布朗早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法,简称勒布朗制碱法。该方法包括以下两个阶段:首先从原料氯化钠与浓硫酸在高温下的反应得到中间产物硫酸钠,然后通过硫酸钠与木炭和碳酸钙的反应来得到碳酸钠。各步骤反应的化学方程式如下:
2NaCl+H2SO  Na2SO4+2HCl↑
Na2SO4+2C Na2S+2CO2
Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS
完成下列计算(计算过程保留3位有效数字)
(1)假设每一步反应物的量足够,反应完全,理论上每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的的质量是_________kg。
(2)步骤②碳单质过量时也同样可以反应获得Na2S,此时所发生的反应的化学方程式是___________________________________。若其它条件不变,步骤②按此反应进行,每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的的质量是__________kg,此时消耗碳单质的量是原步骤②反应用碳量的____倍。
(3)通过定性分析,勒布朗制碱法获得的纯碱含有杂质CaCO3和CaS,为了测定产品纯度,取10g样品与稀硝酸反应,硫元素全部转化成淡黄色固体,称量其质量为0.16g,另取10g样品与稀盐酸反应,得到气体(忽略气体在水中的溶解),折算为标况下,体积为2.162L,计算求出该产品中Na2CO3的纯度。
(4)若除氯化钠和碳单质的量外,其它反应物足量,反应充分, 如果加入amol氯化钠时,生成的Na2CO3为yg,电子转移数为zmol,讨论分析当氯化钠与碳的物质的量之比x的值不同时,用函数式表示y和z的值是多少。

x
y
z
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

过碳酸钠俗称固体双氧水,是一种很好的消毒剂和供氧剂,化学式可表示为aNa2CO3·bH2O2,它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。现将一定质量的过碳酸钠粉末溶于水配成稀溶液,再向其中加入适量的MnO2粉末,充分反应后生成672 mL气体(标准状况)。反应后的混合物经过滤、洗涤后,将滤液和洗涤液混合并加水配成100 mL溶液A。现向三份体积为10 mL、浓度为c的稀硫酸中分别逐滴滴入溶液A,边滴边振荡,充分反应后,测得实验数据如下表所示:

实验序号



滴加溶液A的体积/mL
5.0
10.0
15.0
生成气体的体积/mL(标准状况)
44.8
89.6
112
 
请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示向过碳酸钠溶液中加入MnO2粉末时放出气体的原因:_______________________________________________________________。
(2)稀硫酸的物质的量浓度c=________ mol·L-1
(3)通过计算可确定过碳酸钠的化学式为________。
(4)工业上常以所含活性氧的质量分数来衡量过碳酸钠产品的优劣,13%以上者为优等品。
现将0.2 g某厂家生产的过碳酸钠样品(所含杂质不参与后面的氧化还原反应)溶于水配成溶液,加入15.0 mL 1 mol·L-1硫酸,再加入足量KI,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉试液,用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定到蓝色恰好消失时,共消耗33.00 mL,请通过计算判断该样品是否为优等品(要求写出计算过程)。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

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