Question

【题目】某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示（部分产物和条件已略去），请回答：

(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测不正确的是_______________（填序号）

a. 铁可由铁和铝熔融制成

b. 铁熔点高于铝和铁

c. 铁铝合金硬度高于纯铝

(2)反应①结束后，需要进行的操作中除使用烧杯外 ，还需使用的玻璃仪器有_____________。

(3)反应②的离子方程式_______________________________________。

(4)反应③发生时观察到的现象是_________________________________________。

(5)反应④中的CO2不宜换成HCl，原因是_________________________________________。

(6)固体A是一种红色颜料。将一定量固体A溶于160mL 5 mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24L氢气（标准状况），经检测溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为_________g

Answer 1

【答案】b 漏斗、玻璃棒 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色 过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解 11.2

【解析】

铁铝合金加入足量稀硫酸溶解得到硫酸铝和硫酸亚铁混合溶液，再加入足量氢氧化钠溶液（在空气中），过滤得到溶液为偏铝酸钠等溶液，固体为氢氧化铁沉淀，灼烧得到固体A为氧化铁，溶液中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，灼烧得到固体B为氧化铝。若铁铝合金加入足量氢氧化钠溶液，铝溶解，过滤得到固体为铁，加入足量稀硫酸得到硫酸亚铁溶液，加入足量氢氧化钠溶液中在空气中久置生成氢氧化铁；参加反应的铁粉为与铁离子反应及与氢离子反应的两部分之和，根据氢气的体积计算出与盐酸反应的铁的物质的量及HCl的物质的量，再根据氯原子守恒，求出氯化铁的物质的量，进而求出与铁离子反应的铁的物质的量。

铁铝合金加入足量稀硫酸溶解得到硫酸铝和硫酸亚铁混合溶液，再加入足量氢氧化钠溶液（在空气中），过滤得到溶液为偏铝酸钠等溶液，固体为氢氧化铁沉淀，灼烧得到固体A为氧化铁，溶液中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，灼烧得到固体B为氧化铝。若铁铝合金加入足量氢氧化钠溶液，铝溶解，过滤得到固体为铁，加入足量稀硫酸得到硫酸亚铁溶液，加入足量氢氧化钠溶液中在空气中久置生成氢氧化铁。

（1）a．合金可以由各组分熔融混合制成，故a正确；

b．铁铝合金的熔点低于铝和铁的，故b错误；

c．合金硬度高于各成分，铁铝合金硬度高于纯铝的，故c正确，

故选：b；

（2）反应①结束后，需要进行的操作是过滤，除使用烧杯外，还需使用的玻璃仪器有：漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒；

（3）反应②是Al与NaOH溶液反应，离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑，故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O＝2AlO2﹣+3H2↑；

（4）反应③是硫酸亚铁与NaOH溶液反应，发生时观察到的现象是：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，故答案为：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色；

（5）过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解，反应④中的CO2不宜换成HCl，故答案为：过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解；（6）铁粉与铁离子、氢离子反应。氢气的物质的量为：＝0.1mol，

Fe～～～～2HCl～～～H2，

0.1mol 0.2mol 0.1mol

根据氯原子守恒，所以氯化铁的物质的量为×（0.16L×5mol/L﹣0.2mol）＝0.2mol，

Fe～～～2FeCl3

0.1mol 0.2mol

所以参加反应的铁粉的质量为：（0.1mol+0.1mol）×56g/mol＝11.2g，故答案为：11.2g。