Question

4．金屬材料在日常生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用，請回答下列問題：
（1）人類最早使用的合金是青銅，目前使用量最大的金屬是鐵．
（2）向硫酸亞鐵溶液中加入過氧化鈉，有紅褐色沉淀生成，如果加入的Na₂O₂與生成的O₂的物質(zhì)的量之比為3：1，請寫出發(fā)生的離子反應方程式3Na₂O₂+2Fe³⁺+4H₂O=2Fe（OH）₃+O₂+6Na⁺+2OH^-．
（3）電子工業(yè)需要用30%的FeCl₃溶液腐蝕絕緣板上的銅制造印刷電路板．請寫出FeCl₃溶液與銅反應的離子方程式：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，向腐蝕后的廢液中加入一定量的鐵粉充分反應后，無固體剩余，則反應后的溶液中一定含有的離子是Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-，可能含有的離子是Fe³⁺．
（4）有一種鐵的氧化物樣品，用5mol/L鹽酸140mL，恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標況下0.56L氯氣，恰好使其中Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化成Fe³⁺，該氧化物的化學式是Fe₅O₇．

Answer 1

分析 （1）合金是指由一種金屬與其它金屬或非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的活動性關(guān)系最大，金屬活動性較弱時，比較難形成化合物，常以單質(zhì)形式存在，比較容易被利用；目前使用量最大的合金是鐵合金；
（2）Na₂O₂與生成的O₂的物質(zhì)的量之比為3：1，由電子守恒可知，只有1molNa₂O₂作氧化劑轉(zhuǎn)移2mol電子；
（3）FeCl₃ 溶液與銅反應生成氯化銅、氯化亞鐵；腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，鐵可以置換金屬銅，可以和三價鐵反應；
（4）n（HCl）=0.14L×5mol/L=0.7mol，n（Cl₂）=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，反應中HCl的H元素與氧化物中O元素全部結(jié)合生成H₂O，反應后溶液成分為FeCl₃，結(jié)合質(zhì)量守恒計算．

解答 解：（1）銅的活潑性較弱，比較容易冶煉，所以人類最早使用的合金材料是青銅，目前使用量最大的合金是鐵合金，則目前使用量最大的金屬是鐵，
故答案為：青銅；鐵；
（2）Na₂O₂與生成的O₂的物質(zhì)的量之比為3：1，由電子守恒可知，只有1molNa₂O₂作氧化劑時轉(zhuǎn)移2mol電子，離子反應為3Na₂O₂+2Fe³⁺+4H₂O=2Fe（OH）₃+O₂+6Na⁺+2OH^-，
故答案為：3Na₂O₂+2Fe³⁺+4H₂O=2Fe（OH）₃+O₂+6Na⁺+2OH^-；
（3）FeC1₃溶液與銅反應生成氯化亞鐵、氯化銅，離子方程式為2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；腐蝕廢液中含有氯化銅、氯化亞鐵以及氯化鐵，加入一定量的鐵可以和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，可能與氯化銅反應生成金屬銅和氯化亞鐵，即Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu、Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，則溶液中一定含F(xiàn)e²⁺、Cu²⁺、Cl^-，可能含F(xiàn)e³⁺；
故答案為：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-；Fe³⁺；
（4）n（HCl）=0.14L×5mol/L=0.7mol，n（Cl₂）=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，反應中HCl的H元素與氧化物中O元素全部結(jié)合生成H₂O，則氧化物中n（O）=$\frac{1}{2}$×n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.7mol=0.35mol，
反應后溶液成分為FeCl₃，
n（Cl^-）=0.7mol+0.025mol×2=0.75mol，
則n（Fe）=0.75mol×$\frac{1}{3}$=0.25mol，
所以：n（Fe）：n（O）=0.25mol：0.35mol=5：7，
該氧化物的化學式為Fe₅O₇，
故答案為：Fe₅O₇．

點評 本題考查金屬及化合物的性質(zhì)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的氧化還原反應、離子反應的書寫、氧化還原反應計算等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，注意元素化合物知識的應用，綜合性較強，題目難度中等．