Question

（8分）晶体是质点(分子、离子、或原子)在空间有规则地排列的，具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能成为晶体的具有代表性的最小单元，称为晶胞。一种Al－Fe合金的立体晶胞如图所示。

⑴确定该合金的化学式____________。

⑵若晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为NA，则此合金的密度为_____________g/cm³。（化为最简）

⑶取一定质量的该合金粉末溶于足量的稀NaOH溶液中，待反应完全停止后得到气体6.72 L。过滤，将残渣用蒸馏水洗净后，取其质量的十分之一，投入100mL一定浓度的稀硝酸中，恰好完全反应，共收集到气体0.672L。(气体体积均在标准状况下测定)

①计算硝酸的物质的量浓度。

②最终所得溶液中Fe^3＋的物质的量浓度(假设溶液体积仍为100mL)。

（1）确定该合金的化学式____________

（2）__________________g/cm³（化为最简）

（3）__________________________________________

①

____________________________

②

___________________________。

 

Answer 1

【答案】

⑴Fe₂Al         ⑵或

⑶①3Fe＋8HNO₃＝3Fe(NO₃)₂＋2NO＋4H₂O      Fe＋4HNO₃＝Fe(NO₃)₃＋NO＋2H₂O

根据铁和稀硝酸的反应，不管铁被氧化到什么价态，均有

n(HNO₃)＝4 n(NO)＝4×＝0.12mol      c(HNO₃)＝＝1.2mol/L

②2Al＋2NaOH＋H₂O＝2NaAlO₂＋3H₂↑

开始所取合金中n(Al)＝n(H₂)＝×＝0.2 mol

与硝酸反应的n(Fe)＝0.2 mol×2×＝0.04 mol 

则最终所得溶液中  n(Fe^2＋)＋n(Fe^3＋)＝0.04 mol

n(Fe^2＋)＋n(Fe^3＋)＝＝0.03 mol(或电子守恒：2n(Fe^2＋)＋3n(Fe^3＋)＝3×0.03 mol)

解得n(Fe^3＋)＝0.01 mol     c(Fe^3＋)＝＝0.1mol/L

【解析】略