Question

（10分）铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。

(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：

Fe₂O₃（s）＋3CO（g）2Fe（s）＋3CO₂（g）ΔH＞0

①该反应的平衡常数表达式为：K=                             

②该温度下，在2L盛有粉末的密闭容器中通入CO气体，10min后，生成了单质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为                             

(2)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是            。

(3)Fe³⁺盐和Al³⁺盐在性质上有很多相似的地方，如遇碱都生成难溶的胶状沉淀，可用于净水；也有不同之处，如Fe³⁺既有氧化性又有还原性，Al³⁺只有氧化性。但Fe³⁺只有在碱性介质中才能被氧化为FeO₄^2-，请完成下列方程式：

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

(4)若将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，充分反应，过滤，洗涤，干燥灼烧，称量所得固体的质量仍为ag，则原混合物中Al的质量分数为

Answer

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

（2）b

（3）  2Fe(OH)3  + 3ClO-  +  4OH-   == 2 FeO42- +  3 Cl- +  5 H2O  ;

（4）30%

【解析】

试题分析：（1）①平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；而氧化铁和铁单质为固体，所以不参与计算。②先根据化学方程式计算出消耗的CO的物质的量，然后根据V=△C/△t =△n/ (V ×△t )，带入数据计算，便可以求出CO的化学反应速率；（2）根据通过加热引发铝热反应以及铝热反应为放热反应以及温度升高化学反应速率加快；（3）由题目可知，需要碱性环境，则需加反应物的氢氧根离子，根据元素守恒，生成物加水。接下来根据电子得失守恒，电荷守恒来配平。（4）后一步加入足量的氢氧化钠，则氢氧化铝会溶解，最后的沉淀应该是氢氧化铁，经过干燥灼烧后剩余的是氧化铁，则铝的质量分数即为氧化铁中氧的质量分数=（3×16）/（3×16+56×2）×100%=30%

考点：化学平衡常数的计算，反应速率的计算，氧化还原反应的配平，质量分数的计算