Question

铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。试回答下列问题：

(1)铝的原子结构示意图为________；铁、铝、铜三种金属的金属活动性由弱到强的排列顺序是________________。

(2)制造电路板的工艺中，FeCl₃溶液可以蚀刻铜箔，请写出该反应的离子方程式：________________________。

(3)如图K8­2所示的装置中，铁作________极，铜电极的电极反应式为________________。

图K8­2

(4)已知铜与稀硫酸不反应，但铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色，请用化学方程式表示其原因：________________________________。

(5)氯化铝广泛用作有机合成和石油工业的催化剂。将铝土矿粉(主要成分为Al₂O₃)与焦炭混合后加热，并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO。写出该反应的化学方程式：________________________________________。该反应中的氧化剂是________。

(6)某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金(Fe_xAl_ySi_z)粉末的组成，提出如下方案：准确称取1.46 g该合金粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤，测得剩余固体的质量为0.07 g。向滤液中滴加足量NaOH浓溶液，充分搅拌、过滤、洗涤得到固体。再将所得固体充分加热、灼烧，得到红棕色粉末1.60 g。通过计算确定此合金的组成为____________(填化学式)。

Answer 1

(1)　铜<铁<铝(或Cu<Fe<Al)

(2)2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^2＋

(3)负　Cu^2＋＋2e^－===Cu

(4)2Cu＋O₂＋2H₂SO₄===2CuSO₄＋2H₂O

(5)Al₂O₃＋3Cl₂＋3C2AlCl₃＋3CO　Cl₂

(6)Fe₈Al₄Si

[解析] (1)按照金属活动顺序表可知三种金属的活动性顺序为Al>Fe>Cu。

(2)Fe^3＋具有较强的氧化性，能够腐蚀铜，反应的离子方程式为2Fe^3＋＋Cu===2Fe^2＋＋Cu^2＋。

(3)铁比铜活泼，为原电池的负极；铜电极上发生的反应为Cu^2＋＋2e^－===Cu。

(4)在加热条件下，溶解氧在酸性条件下将Cu转化为Cu^2＋，反应的化学方程式为2Cu＋O₂＋2H₂SO₄===2CuSO₄＋2H₂O。

(5)结合题给信息可写出反应的化学方程式为Al₂O₃＋3Cl₂＋3C2AlCl₃＋3CO。故该反应中的氧化剂为Cl₂。

(6)剩余固体为Si，即硅的物质的量为＝0.002 5 mol。合金中铁的物质的量为×2＝0.02 mol。合金中铝的质量为0.27 g，物质的量为0.01 mol。合金中Fe、Al、Si三种元素原子的物质的量之比为8∶4∶1。