Question

鐵、銅、鋁及其化合物應用廣泛，是人們生活中常用的材料．
（1）在電子工業中，制印刷電路時，常用氯化鐵溶液作為銅的“腐蝕液”，該過程發生的反應為：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂．該反應中銅作______劑．
（2）日常用的鋁制品比鐵制品更耐腐蝕的原因是______．
（3）氫氧化鋁是醫用的胃酸中和劑的一種．試用離子方程式表示其作用機理：______．
（4）超細氮化鋁粉末被廣泛應用于大規模集成電路生產等領域，其制取原理為：Al₂O₃+N₂+3C2AlN+3CO．該反應中每生成2mol AlN，N₂得到______mol電子．
（5）合成氨工業生產中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe₂O₃．當催化劑中Fe²⁺與Fe³⁺的物質的量之比為1：2時，其催化活性最高，此時鐵的氧化物混合物中鐵的質量分數為______（用小數表示，保留2位小數）．

Answer 1

解：（1）根據過程發生的反應2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂可以看出，化合價升高的Cu元素所在的反應物Cu是還原劑，具有還原性，所以該反應利用了銅性質中的還原性，
故答案為：還原．
（2）因鋁制品表面有一層致密氧化膜，阻止內部金屬被腐蝕，而鐵沒有，則鋁制品比鐵制品抗腐蝕能力強，故答案為：鋁制品表面有一層致密的氧化膜；
（3）因胃液中含有鹽酸，胃酸過多會引起胃部不適，可用氫氧化鋁來中和過多的鹽酸，化學方程式為：3HCl+Al（OH）₃═3H₂O+AlCl₃；故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（4）反應Al₂O₃+N₂+3C2AlN+3CO中，化合價升高數目=化合價降低數目=化學反應轉移電子數目=6，即每生成2molAlN需轉移6mol電子，故答案為：6；
（5）因催化劑中Fe²⁺與Fe³⁺的物質的量之比為1：2，所以FeO、Fe₂O₃的物質的量之比為1：1，設此時混合物中FeO的質量為72n，Fe₂O₃的質量為160n，混合物的質量為232n，混合物中鐵的質量分數=100%=72%=0.72，故答案為：0.72．
分析：（1）化合價升高元素所在的反應物是還原劑，還原劑具有還原性；
（2）根據鋁能被氧化為一層致密的氧化物薄膜，而鐵不會被氧化為結構致密的氧化物；
（3）根據胃液中含有鹽酸，胃酸過多會引起胃部不適，可用氫氧化鋁來中和過多的鹽酸；
（4）根據化合價升高數目=化合價降低數目=化學反應轉移電子數目來分析；
（5）根據求出混合物中FeO與Fe₂O₃的質量，再由兩氧化物中鐵元素的質量分數，可求得混合物與所含鐵的質量關系，即可得此時鐵的氧化物混合物中鐵的質量分數．
點評：本題難度不是很大，主要考查了鐵、銅、鋁及其化合物的性質，培養學生的分析能力和解決問題的能力．