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，FeCl 3 溶液可以蚀刻铜箔，请写出该反应的离子方程式：_________________。（3）如图装置中，铁作________极，铜电极的电极反应式为_________________________。 （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A1 2 O 3 )与焦炭混合后加热并通人氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式：_____________________________ ，该反应的氧化剂是_________________。（6）某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金 (Fe x Al y Si z ) 粉末的组成，提出如下方案：准确称取1.46 g该合金粉末，加入过量盐酸溶液，充分反应后过滤，测定剩余固体质量0.07 g。向滤液中滴加足量NaOH浓溶液，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，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＋O 2 ＋2H 2 SO 4 2CuSO 4 ＋2H 2 O（5）Al 2 O 3 ＋3Cl 2 ＋3C 2AlCl 3 ＋3CO；Cl 2 （6）Fe 8 Al 4 Si

试题分析：（1）铝的原子序数13，最外层3个电子，结构示意图 ；金属活动性顺序是：K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，利用此表的信息，结合活动性前大于后，则铜<铁<铝（或Cu<Fe<Al）（2）Cu与FeCl 3 溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子反应为Cu+2Fe 3+ =2Fe 2+ +Cu 2+ （3）该装置能自发的进行氧化还原反应而构成原电池，铁的金属活性大于铜，即铁易失电子而作负极，负极上失电子发生氧化反应，铜极得电子发生还原反应，铜电极反应式Cu 2 ＋ ＋2e － =Cu（4）因溶液中有氧气，加热能与铜反应生成氧化铜：2Cu+O 2 2CuO，氧化铜再与硫酸反应：CuO+H 2 SO 4 =CuSO 4 +H 2 O，两式相加：2Cu+O 2 +2H 2 SO 4 2CuSO 4 +2H 2 O（5）根据题意知，反应物是氧化铝、碳和氯气，反应条件是加热，生成物是氯化铝和一氧化碳，所以其反应方程式为Al 2 O 3 ＋3Cl 2 ＋3C 2AlCl 3 ＋3CO；氧化剂发生还原反应化合价降低，其中氯气化合价由0降至-1价的氯离子，故Cl 2 为氧化剂（6）由题意知，合金中主要成分为铁、铝、硅，铝在过量盐酸中生成铝离子，铁和盐酸反应生成亚铁离子，而硅不与盐酸反应，即有硅0.07g，又在滤液中加入碱后生成1.6g红棕色粉末为氧化铁,即合金中有铁1.12g,原质量为1.46g，则铝0.27g，铁：铝：硅的物质的量比为8:4:1，故Fe x Al y Si z 为Fe 8 Al 4 Si