Question

7．某校興趣小組欲測定一種鐵鋁硅合金（Fe_xAl_ySi_z）粉末的組成，提出如下方案：準確稱取1.46g該合金粉末，加入過量鹽酸溶液充分反應后過濾，測定剩余固體質量0.07g．向濾液中滴加足量濃NaOH溶液，充分攪拌、過濾、洗滌得固體．再將所得固體充分加熱、灼燒得紅棕色粉末1.60g，通過計算確定此合金的組成為Fe₈Al₄Si（填化學式）．

Answer 1

分析 合金溶于過量鹽酸鐵和鋁反應，剩余固體質量為硅的質量，計算得到n（Si），加入過量氫氧化鈉溶液鋁離子反應全部變化為偏鋁酸鈉，鐵離子生成氫氧化鐵過濾、洗滌得固體．再將所得固體充分加熱、灼燒，得紅棕色粉末1.60g為Fe₂O₃，計算得到鐵元素物質的量，結合質量守恒計算合金中鋁元素物質的量得到化學式．

解答 解：準確稱取1.46g該合金粉末，加入過量鹽酸溶液，充分反應后過濾，鐵和鋁全部溶解，測定剩余固體質量0.07g為硅，n（Si）=$\frac{0.07g}{28g/mol}$=0.0025mol，
向濾液中滴加足量NaOH濃溶液，鋁離子反應生成偏鋁酸鈉，充分攪拌、過濾、洗滌得固體．判斷為Fe（OH）₃，再將所得固體充分加熱、灼燒，得紅棕色粉末1.60g為Fe₂O₃，鐵的物質的量n（Fe）=$\frac{1.60g}{160g/mol}$×2=0.02mol，n（Al）=$\frac{1.46g-0.07g-0.02mol×56g/mol}{27g/mol}$=0.01mol；
則n（Fe）：n（Al）：n（Si）=0.02：0.01：0.0025=8：4：1，所以化學式為：Fe₈Al₄Si，
故答案為：Fe₈Al₄Si．

點評 本題考查了化學式的確定，題目難度中等，根據題中數據計算出各元素的物質的量再根據物質的量之比等于原子數之比確定化學式，側重于考查學生的分析能力和計算能力．