Question

（8分）铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题：

（1）铝元素在周期表中位置           ，铝离子的结构示意图为             。

（2）Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺三种金属阳离子氧化性由强到弱的排列顺序是         。制造电路板的工艺中，FeCl₃溶液可以蚀刻铜箔，该反应的离子方程式为            。

（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，但在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是            。

（4）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性的判断都正确的是           （填字母序号）。

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ	判断
A	铁是地壳中含量最高的金属元素	铁是人类最早使用的金属材料	Ⅰ对；Ⅱ对。
B	铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落	铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用	Ⅰ对；Ⅱ错。
C	铝粉可以和氧化铁粉末发生铝热反应	铝热反应是工业炼铁最常用方法	Ⅰ对；Ⅱ错。
D	铜在潮湿空气中表面会生成铜绿	可用铜容器盛放浓硫酸	Ⅰ对；Ⅱ对。

（5）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）第三周期第ⅢA族，；

（2）Fe3+>Cu2+>Al3+，2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+ ；

（3）Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，酸性抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体；

（4）BC ；（5）Fe8Al4Si。

【解析】

试题分析：（1）铝位于第三周期ⅢA族元素，铝元素失去最外层的3个电子，其结构示意图；（2）利用金属活动顺序表，金属金属性越强，其离子的氧化性减弱，但是Fe3＋>Cu2＋,故氧化性的强弱顺序Fe3＋>Cu2＋>Al3＋，Fe3＋具有强氧化性能和铜发生氧化还原反应，其离子反应方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+ ；（3）明矾净水利用Al3＋水解生成氢氧化铝胶体，吸附杂质达到净水的目的，则Fe3＋水解生成Fe（OH）3胶体，达到吸附杂质的目的，故原因：Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，酸性抑制Fe3+的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe（OH）3胶体；（4）A、铝是地壳中含量最高的金属元素，铜是人类最早使用的金属材料，故错误；B、因为生成的氧化铝熔点大于铝单质的熔点，故铝箔只熔化不滴落，正确；C、利用铝的还原性把铁置换出来，但工业炼铁最常用的方法是高炉炼铁，故C选项正确；D、铜在潮湿空气表面发生电化学腐蚀，生成铜绿，铜和浓硫酸能发生氧化还原反应，不能用铜容器盛放浓硫酸，故选项D错误。（5）硅单质不与盐酸反应，0.07g是硅单质的质量，即n（Si）=0.07/28mol=0.0025mol，红棕色物质是Fe2O3，根据元素守恒，n（Fe）=1.6×2/160mol=0.02mol，合金质量等于铝单质、铁单质、硅单质质量综合，m（Al）=1.46－0.07－0.02×56=0.27g，n（Al）=0.01mol，三者物质的量之比8：4：1，分子式为：Fe8Al4Si。

考点：考查元素周期表、氧化性的强弱、净水的目的、金属性质等知识。