Question

【題目】用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。

(1)Al的原子結構示意圖為________；Al與NaOH溶液反應的離子方程式為_________________________________________________________________。

(2)30Si原子的中子數為________；SiO2的晶體類型為________。

(3)Al3＋與Yn－的電子數相同，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，則該族氫化物中沸點最低的是________。

(4)焊接過程中，藥皮在高溫下產生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是________。

(5)經處理后的熔渣36.0 g(僅含Fe2O3、Al3O3、SiO2)，加入足量稀鹽酸，分離得到11.0 g固體；濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4 g固體；則此熔渣中Al2O3的質量分數為________。

Answer 1

【答案】 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑ 16 原子晶體 HCl CO2 25%

【解析】（1）Al的原子結構示意圖為；Al與NaOH溶液反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑；（2）30Si的質子數為14，質量數為30，因此中子數為30－14＝16。SiO2的晶體類型為原子晶體；（3）Yn－離子的形成可排除第ⅣA族元素，根據氣態氫化物顯酸性判斷Y為第ⅦA族元素(第ⅥA族的H2O為中性，第ⅤA族的NH3的水溶液顯堿性)，該族元素形成的氣態氫化物均為分子晶體，由于HF中含有氫鍵，使其熔沸點較高，其余氫化物由于結構相似，因此相對分子質量越小者，熔沸點越低，所以HCl的沸點最低。（4）根據藥皮的組成可以確定，在高溫條件下，大理石發生分解：CaCO3CaO＋CO2↑，即氣體是二氧化碳。（5）Fe2O3、Al2O3以及SiO2的混合物中加入過量鹽酸，發生的反應為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，只有SiO2不反應，因此得到的11.0 g固體是SiO2。在濾液中加入過量的NaOH溶液，發生的反應為Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，因此得到的21.4 g固體是Fe(OH)3，其物質的量為0.2 mol，根據質量守恒得熔渣中Fe2O3的物質的量為0.1 mol，質量為16 g，所以熔渣中Al2O3的質量為36.0 g－11.0 g－16 g＝9.0 g，在熔渣中的質量分數為9g/36g×100%＝25%。