Question

（10分）鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。

(1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)：

Fe₂O₃（s）＋3CO（g）2Fe（s）＋3CO₂（g）ΔH＞0

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=                             

②該溫度下，在2L盛有粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質(zhì)鐵11.2g。則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為                             

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

(3)Fe³⁺鹽和Al³⁺鹽在性質(zhì)上有很多相似的地方，如遇堿都生成難溶的膠狀沉淀，可用于凈水；也有不同之處，如Fe³⁺既有氧化性又有還原性，Al³⁺只有氧化性。但Fe³⁺只有在堿性介質(zhì)中才能被氧化為FeO₄^2-，請(qǐng)完成下列方程式：

     Fe(OH)₃ +     ClO^- +             ==     FeO₄^2- +     Cl^- +            ;

(4)若將ag Fe和Al的混合物溶于2mol/L的足量的硫酸中，再往溶液中加入足量的6mol/L的NaOH溶液，充分反應(yīng)，過濾，洗滌，干燥灼燒，稱量所得固體的質(zhì)量仍為ag，則原混合物中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

              

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①c³(CO₂)/c³(CO) ;        ②0.015mol·L^-1·min^-1

（2）b

（3）  2Fe(OH)₃  + 3ClO^-  +  4OH^-   == 2 FeO₄^2- +  3 Cl^- +  5 H₂O  ;

（4）30%

【解析】

試題分析：（1）①平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；而氧化鐵和鐵單質(zhì)為固體，所以不參與計(jì)算。②先根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出消耗的CO的物質(zhì)的量，然后根據(jù)V=△C/△t =△n/ (V ×△t )，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算，便可以求出CO的化學(xué)反應(yīng)速率；（2）根據(jù)通過加熱引發(fā)鋁熱反應(yīng)以及鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)以及溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快；（3）由題目可知，需要堿性環(huán)境，則需加反應(yīng)物的氫氧根離子，根據(jù)元素守恒，生成物加水。接下來根據(jù)電子得失守恒，電荷守恒來配平。（4）后一步加入足量的氫氧化鈉，則氫氧化鋁會(huì)溶解，最后的沉淀應(yīng)該是氫氧化鐵，經(jīng)過干燥灼燒后剩余的是氧化鐵，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為氧化鐵中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（3×16）/（3×16+56×2）×100%=30%

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算，反應(yīng)速率的計(jì)算，氧化還原反應(yīng)的配平，質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題以考察鐵、鋁性質(zhì)為背景，涉及了很多的化學(xué)計(jì)算，但是基本上可以根據(jù)公式來計(jì)算。屬于簡單題。