鐵鋁合金是一種新型高溫結(jié)構(gòu)材料。

（1）圖9表示室溫時不同組份的Fe₃Al在65%濃HNO₃中的腐蝕情況。由圖9可看出添加了（填符號）元素的合金耐蝕性最差。

（2）高溫條件下，Al和Fe₂O₃按一定比例混合反應(yīng)可制

得Fe₃Al，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（3）某校興趣小組欲測定另一種鐵鋁硅合金（Fe_xAl_ySi_z）粉末的組成。

①小明同學(xué)提出如下方案：準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末，再加入足量NaOH溶液（Si+2NaOH+H₂O＝Na₂SiO₃+2H₂↑），充分反應(yīng)后過濾，通過測定剩余固體質(zhì)量及收集到氣體的體積，可計算出此合金的組成。寫出Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式。

②小軍同學(xué)認(rèn)為該方案難以測定標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積，操作不簡便。于是他設(shè)計了第二種方案：準(zhǔn)確稱取1.46g該合金粉末，加入過量鹽酸溶液充分反應(yīng)后過濾，測定剩余固體質(zhì)量0.07g。向濾液中滴加足量濃NaOH溶液，充分?jǐn)嚢�、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。試通過計算確定此合金的組成。

【答案】

（1）Si

（2）3Fe₂O₃＋8Al2Fe₃Al＋3Al₂O₃

（3）①2Al+2OH^-+2H₂ O =2AlO₂^-+3H₂↑

②解：m(Si)=0.07g n(Si)=0.0025mol

2Fe ~ Fe₂O₃

2mol 1mol

0.02mol 1.60g/160g·mol^—¹

m(Fe)=0.02mol×56g·mol^—¹=1.12g

m(Al)=1.46g－1.12g－0.07g=0.27g

n(Al)=0.01mol

該合金的組成 Fe₈Al₄Si

【解析】

試題分析：（1）由圖可知添加Si的合金失重最大。（2）鋁和氧化鐵生成Fe₃Al和氧化鋁。（3）鋁與氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉和氫氣。硅與鹽酸不反應(yīng)，鐵、鋁與鹽酸生成氯化亞鐵和氯化鋁。0.07g剩余固體為Si。紅棕色粉末為氧化鐵，由鐵元素守恒可得合金中鐵的質(zhì)量為1.12g，所以合金中鋁的質(zhì)量為0.27g，最后求出合成的組成。

考點(diǎn)：圖像的分析化學(xué)（離子）方程式的書寫化學(xué)計算

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江山市模擬）（背景材料）氮化鋁（AlN）陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無機(jī)非金屬材料，最高可穩(wěn)定到2200℃．導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．其制取原理為：
Al₂O₃+3C+N₂

高溫

2AlN+3CO
（問題探究）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進(jìn)行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在

氧化鋁

．
問題2、為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了以下兩個實驗：
（1）甲同學(xué)：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為

AlN+NaOH+H₂O=NaAlO₂+NH₃↑

．
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

61.5%

．
（2）乙同學(xué)：稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O₂，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L^-1（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O₂反應(yīng)）．該樣品中含雜質(zhì)碳

1.92

g．
問題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實驗的啟發(fā)，認(rèn)為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，可用圖中I的一些裝置來進(jìn)行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）

（1）實驗有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為

③①②④

．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是

關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱錐形瓶，廣口瓶中右側(cè)導(dǎo)管水柱上升，恒溫時水柱并不回落

．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用

（填選項的標(biāo)號）．
A、苯 B、酒精 C、植物油 D、CCl₄
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH₃的體積將

不變

（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

4100a

22.4w

4100a

22.4w

（AlN的式量為41）．
（6）實驗結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是

碳

，為了測定是否含有其它雜質(zhì)，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)

碳的質(zhì)量

．
問題4、丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實驗方法，可能因氣體體積測量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？

不可行

（填入“可行”、“不可行”），原因是

II中NH₃極易被吸收，發(fā)生倒吸現(xiàn)象，同時氨氣中含有水蒸氣，影響氨氣質(zhì)量的測定

．最簡單的改進(jìn)方法為

在裝置之間添加盛有堿石灰的干燥管，燒杯導(dǎo)管的末端接一倒扣的漏斗來吸收氨氣

．
問題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后，認(rèn)為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴�

反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣不可能被完全吸收

．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置為

Ⅲ

（填代號）．你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷？

有

．若有，所測結(jié)果將偏高或偏低

偏低

，應(yīng)作如何改進(jìn)？

應(yīng)再接一個與IV裝置中完全相同的干燥管（或再接一個裝有堿石灰的干燥管也行）

．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（1）2010年上海世博會的主題是“城市，讓生活更美好”．
①為確保世博會期間空氣質(zhì)量的優(yōu)良率，有關(guān)部門要定時測定空氣中的可吸入顆粒物、二氧化硫和

（填字母）的濃度．
a．氟氯烴 b．二氧化氮 c．二氧化碳
②世博會停車場安裝有汽車尾氣催化光解設(shè)施，它能使汽車尾氣中的CO和NO₂在一定條件下反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒害氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

．
③在中和法、過濾法、沉淀法這3種污水處理的方法中，一定不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是

．高鐵酸鈉（Na₂FeO₄）是一種新型高效的水處理劑，其中鐵元素的化合價為

．
（2）營養(yǎng)物質(zhì)和藥物是人體健康的保證．
①水果中含有維生素C，向一片新鮮水果的切面上滴加淀粉溶液和碘水，出現(xiàn)藍(lán)色后又慢慢褪去，說明維生素C具有

（填“氧化”或“還原”）性．缺乏維生素C會使人患

�。�
②某品牌抗酸藥的主要成分有糖衣、氫氧化鋁、淀粉，該抗酸藥的有效成分為

．淀粉在人體內(nèi)水解的最終產(chǎn)物是

（寫分子式）．
（3）材料是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，合理使用材料可改善人類的生活．
①下列硅酸鹽材料的生產(chǎn)原料中，不需要石灰石的是

（填字母）．
a．玻璃 b．陶瓷 c．水泥
②鋁合金是用途廣泛的金屬材料，鋁制物品能經(jīng)久耐用的原因是

．居室裝修使用的人造板材會釋放出一種揮發(fā)性物質(zhì)，該物質(zhì)會使人患過敏性皮炎、免疫功能異常等疾病，它的名稱是

．
③三大合成材料是指塑料、合成纖維和

．塑料制品造成的環(huán)境問題通常稱為

．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

氮化鋁（AlN）陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無機(jī)非金屬材料，最高可穩(wěn)定到2200℃．導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．其制取原理為：
Al₂O₃+3C+N₂ $數(shù)學(xué)公式$ 2AlN+3CO
（問題探究）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進(jìn)行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在__．
問題2、為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了以下兩個實驗：
（1）甲同學(xué)：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為．
（2）乙同學(xué)：稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O₂，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L^-1（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O₂反應(yīng)）．該樣品中含雜質(zhì)碳g．
問題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實驗的啟發(fā)，認(rèn)為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，可用圖中I的一些裝置來進(jìn)行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）

（1）實驗有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用（填選項的標(biāo)號）．
A、苯 B、酒精 C、植物油 D、CCl₄
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH₃的體積將（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（AlN的式量為41）．
（6）實驗結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是，為了測定是否含有其它雜質(zhì)，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)．
問題4、丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實驗方法，可能因氣體體積測量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？（填入“可行”、“不可行”），原因是．最簡單的改進(jìn)方法為．
問題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后，認(rèn)為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴莀_．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置為（填代號）．你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷？．若有，所測結(jié)果將偏高或偏低，應(yīng)作如何改進(jìn)？__．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學(xué) 來源：江山市模擬 題型：填空題

（背景材料）氮化鋁（AlN）陶瓷是一種類金剛石氮化物的新型無機(jī)非金屬材料，最高可穩(wěn)定到2200℃．導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料．抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng)，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料．氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望．超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．其制取原理為：
Al₂O₃+3C+N₂

高溫

2AlN+3CO
（問題探究）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進(jìn)行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在______．
問題2、為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了以下兩個實驗：
（1）甲同學(xué)：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．
（2）乙同學(xué)：稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O₂，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L^-1（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O₂反應(yīng)）．該樣品中含雜質(zhì)碳______g．
問題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實驗的啟發(fā)，認(rèn)為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，可用圖中I的一些裝置來進(jìn)行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）

（1）實驗有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為______．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是______．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用______（填選項的標(biāo)號）．
A、苯 B、酒精 C、植物油 D、CCl₄
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH₃的體積將______（填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______（AlN的式量為41）．
（6）實驗結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是______，為了測定是否含有其它雜質(zhì)，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)______．
問題4、丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實驗方法，可能因氣體體積測量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？______（填入“可行”、“不可行”），原因是______．最簡單的改進(jìn)方法為______．
問題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后，認(rèn)為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴莀_____．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置為______（填代號）．你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷？______．若有，所測結(jié)果將偏高或偏低______，應(yīng)作如何改進(jìn)？______．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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科目：高中化學(xué) 來源：2011年浙江省衢州市江山市高考化學(xué)模擬試卷（解析版） 題型：填空題

2AlN+3CO
（問題探究）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)氮化鋁的制取原理，進(jìn)行了如下探究．
問題1、在制取氮化鋁時由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中所含雜質(zhì)除了碳以外還可能存在    ．
問題2、為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了以下兩個實驗：
（1）甲同學(xué)：稱取10.00g樣品，將其加入過量的氫氧化鈉溶液中共熱并蒸干，AlN跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為    ．
②該樣品中的AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為    ．
（2）乙同學(xué)：稱取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O₂，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L^-1（已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O₂反應(yīng)）．該樣品中含雜質(zhì)碳    g．
問題3、丙同學(xué)受到甲、乙同學(xué)實驗的啟發(fā)，認(rèn)為測定某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，可用圖中I的一些裝置來進(jìn)行檢驗，根據(jù)AlN與NaOH溶液反應(yīng)所生成氨氣的體積來測定樣品中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實驗現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）

（1）實驗有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的AlN樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的濃NaOH；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．
正確的操作順序為    ．
（2）本試驗中檢查裝置氣密性的方法是    ．
（3）廣口瓶中的試劑X可最好選用    （填選項的標(biāo)號）．
A、苯    B、酒精    C、植物油    D、CCl₄
（4）廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得NH₃的體積將    （填偏大、偏小或不變）．
（5）若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg，氨氣的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為    （AlN的式量為41）．
（6）實驗結(jié)束后，若觀察到錐形瓶中還有固體，則樣品中含有的雜質(zhì)是    ，為了測定是否含有其它雜質(zhì)，則還需要哪些簡單數(shù)據(jù)    ．
問題4、丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實驗方法，可能因氣體體積測量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大．建議改用圖9中的Ⅱ裝置進(jìn)行同樣實驗，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．你認(rèn)為是否可行？    （填入“可行”、“不可行”），原因是    ．最簡單的改進(jìn)方法為    ．
問題5、戊同學(xué)仔細(xì)思考了丁同學(xué)的裝置后，認(rèn)為此裝置所測測得的樣品中AlN含量偏�。湓蚴�    ．若忽略此原因的話，只要用圖9中的III或IV兩個裝置中的一種，只需進(jìn)行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．較合理的裝置為    （填代號）．你認(rèn)為戊同學(xué)的裝置是否還有缺陷？    ．若有，所測結(jié)果將偏高或偏低    ，應(yīng)作如何改進(jìn)？    ．（若無缺陷后兩此格可不填）．

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