Question

鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及其化合物有著各自的性質(zhì)．
（1）現(xiàn)配制100mL 0.01mol?L^-1 FeCl₃溶液，配制過程中需要的玻璃儀器除量筒、膠頭滴管、燒杯外，還需要

 

，配制過程中除需用FeCl₃固體、蒸餾水外，還需要的試劑有

 

．將已配制好的溶液滴入沸水中并煮沸一段時間，可得到紅褐色液體，該反應(yīng)的離子方程式為

 

，此液體具有的性質(zhì)是

 

（填字母）．
a．光束通過該液體時形成光亮的“通路”
b．向該液體中加入AgNO₃溶液，無沉淀產(chǎn)生
c．將該液體進行過濾，可得到紅褐色固體
d．將該液體加熱、蒸干、灼燒后，有氧化物生成
（2）在隔絕空氣的條件下，用鎂條引燃Fe₃O₄粉末和鋁粉的均勻混合物，使其充分反應(yīng)．
①向充分反應(yīng)后的剩余固體中加入足量的NaOH溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，所得剩余固體中除鐵外還含有的固體物質(zhì)是

 

（填化學(xué)式）．
②已知：3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-1118kJ?mol^-1
2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1
則鋁與Fe₃O₄發(fā)生反應(yīng)生成鐵和Al₂O₃的熱化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：溶液的配制,膠體的重要性質(zhì),熱化學(xué)方程式,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：基本概念與基本理論,元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)實驗操作的步驟以及每步操作需要儀器確定反應(yīng)所需儀器；
配制FeCl₃溶液，F(xiàn)e³⁺易水解，水解生成Fe（OH）₃導(dǎo)致溶液變渾濁，所以FeCl₃固體加入鹽酸中抑制FeCl₃水解；
將FeCl₃溶液滴入沸水中并煮沸一段時間，F(xiàn)e³⁺水解，可得到紅褐色液體，則該液體為氫氧化鐵膠體；
氫氧化鐵膠體具有丁達爾效應(yīng)、電泳、聚沉等性質(zhì)，將液體加熱蒸干、灼燒后，可得Fe₂O₃固體，加入硝酸銀電解質(zhì)后膠體發(fā)生聚沉現(xiàn)象；
（2）①根據(jù)Fe₃O₄粉末和鋁粉反應(yīng)生成鐵和氧化鋁以及向充分反應(yīng)后的剩余固體中加入足量的NaOH溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，說明剩余固體中有過量鋁；
②根據(jù)題干熱化學(xué)方程式結(jié)合蓋斯定律寫出該熱化學(xué)反應(yīng)方程式；

解答： 解：（1）配制步驟有計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用托盤天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），冷卻后轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，所以配制過程中需要的玻璃儀器除量筒、膠頭滴管、燒杯外，還需要100mL容量瓶、玻璃棒；
為防止Fe³⁺水解，實驗室在配制FeCl₃的溶液時，常將FeCl₃固體先溶于鹽酸中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度；
將FeCl₃溶液滴入沸水中并煮沸一段時間，F(xiàn)e³⁺水解：Fe³⁺+3H₂O═Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，可得到紅褐色液體，則該液體為氫氧化鐵膠體；
氫氧化鐵膠體具有丁達爾效應(yīng)、電泳、聚沉等性質(zhì)，將液體加熱蒸干、灼燒后，可得Fe₂O₃固體，加入硝酸銀電解質(zhì)后膠體發(fā)生聚沉現(xiàn)象，故選ad；
故答案為：100mL容量瓶、玻璃棒；鹽酸；Fe³⁺+3H₂O═Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；a、d．
（2）①Fe₃O₄粉末和鋁粉反應(yīng)生成鐵和氧化鋁以及向充分反應(yīng)后的剩余固體中加入足量的NaOH溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，說明剩余固體中有過量鋁，所以所得剩余固體中除鐵外還含有的固體物質(zhì)是Al、Al₂O₃；
故答案為：Al、Al₂O₃；
 ②3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-1118kJ?mol^-1①
2Al（s）+

3

2

O₂（g）═A1₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1 ②
根據(jù)蓋斯定律，將②×4-①×3得：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=4Al₂O₃（s）+9Fe（s）△H=-3348.8 kJ?mol^-1，
故答案為：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）=4Al₂O₃（s）+9Fe（s）△H=-3348.8 kJ?mol^-1；

點評：本題以無機化學(xué)性質(zhì)為載體考查了溶液的配制、鹽類的水解、方程式的書寫、蓋斯定律的運用等知識點，知道膠體制備的方法、膠體的性質(zhì)，難度中等．