Question

（10分）鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質及化合物有著各自的性質。

(1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發生下列反應：

Fe₂O₃（s）＋3CO（g）2Fe（s）＋3CO₂（g）ΔH＞0

①該反應的平衡常數表達式為：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，生成了單質鐵11.2g。則10min內CO的平均反應速率為                             

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

(3)Fe³⁺鹽和Al³⁺鹽在性質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⁺只有在堿性介質中才能被氧化為FeO₄^2-，請完成下列方程式：

     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，過濾，洗滌，干燥灼燒，稱量所得固體的質量仍為ag，則原混合物中Al的質量分數為

              

 

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平衡常數為生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積；而氧化鐵和鐵單質為固體，所以不參與計算。②先根據化學方程式計算出消耗的CO的物質的量，然后根據V=△C/△t =△n/ (V ×△t )，帶入數據計算，便可以求出CO的化學反應速率；（2）根據通過加熱引發鋁熱反應以及鋁熱反應為放熱反應以及溫度升高化學反應速率加快；（3）由題目可知，需要堿性環境，則需加反應物的氫氧根離子，根據元素守恒，生成物加水。接下來根據電子得失守恒，電荷守恒來配平。（4）后一步加入足量的氫氧化鈉，則氫氧化鋁會溶解，最后的沉淀應該是氫氧化鐵，經過干燥灼燒后剩余的是氧化鐵，則鋁的質量分數即為氧化鐵中氧的質量分數=（3×16）/（3×16+56×2）×100%=30%

考點：化學平衡常數的計算，反應速率的計算，氧化還原反應的配平，質量分數的計算

點評：本題以考察鐵、鋁性質為背景，涉及了很多的化學計算，但是基本上可以根據公式來計算。屬于簡單題。