Question

15．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(jié)構(gòu)示意圖為；Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（2）30_Si的原子的中子數(shù)為16；
（3）Al³⁺與Y^n-的電子數(shù)相同，Y所在族的各元素的氫化物的氫化物的水溶液均顯酸性，則該族氫化物中沸點(diǎn)最低的是HCl．
（4）焊接過程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是CO₂．
（5）經(jīng)處理后的熔渣36.0g（僅含F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃、SiO₂），加入足量稀鹽酸，分離得到11.0g固體；濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4g固體；則此熔渣中Al₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．

Answer 1

分析 （1）Al的質(zhì)子數(shù)為13，原子結(jié)構(gòu)中存在3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為3，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）根據(jù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，計(jì)算中子數(shù)；根據(jù)晶體的性質(zhì)和成鍵方式判斷晶體的類型，SiO₂的晶體類型為原子晶體；
（3）Al³⁺與Y^n-的電子數(shù)相同，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，則Y是第VIIA元素，氫化物的沸點(diǎn)隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大，但含有氫鍵的氫化物沸點(diǎn)反常；
（4）由藥皮的成分和物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行推斷產(chǎn)生的使金屬不被氧化的氣體成分為二氧化碳；
（5）36.0g（僅含F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）加入足量稀鹽酸，二氧化硅不和鹽酸反應(yīng)，所以分離得到11.0g的固體是二氧化硅，濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4g固體是氫氧化鐵，根據(jù)鐵原子守恒計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，剩余的質(zhì)量就是氧化鋁，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）Al的質(zhì)子數(shù)為13，原子結(jié)構(gòu)中存在3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為3，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
故答案為：；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）在原子符合的表達(dá)式中左上角表示質(zhì)量數(shù)，左下角表示質(zhì)子數(shù)，根據(jù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)可計(jì)算出³⁰Si的原子的中子數(shù)為：30-14=16，故答案為：16；
（3）Al³⁺與Y^n-的電子數(shù)相同，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，則Y是第VIIA元素，氫化物的沸點(diǎn)隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大，但HF中含有氫鍵導(dǎo)致HF的沸點(diǎn)大于HCl，所以該族氫化物中沸點(diǎn)最低的是HCl，
故答案為：HCl；
（4）由藥皮的成分大理石、水泥、硅鐵可知，在高溫下只有大理石才分解產(chǎn)生CO₂，因此氣體只能是CO₂氣體，
故答案為：CO₂；
（5）36.0g（僅含F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）加入足量稀鹽酸，二氧化硅不和鹽酸反應(yīng)，所以分離得到11.0g的固體是二氧化硅；
當(dāng)濾液中加入過量NaOH溶液時(shí)AlCl₃生成NaAlO₂，F(xiàn)eCl₃生成Fe（OH）₃沉淀，所以分離得到21.4g固體是氫氧化鐵，根據(jù)2Fe（OH）₃→Fe₂O₃，氧化鐵的質(zhì)量=$\frac{160×21.4}{214}$g=16g，氧化鋁的質(zhì)量=（36.0-11.0-16）g=9g，氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{9g}{36g}$×100%=25%，
故答案為：25%．

點(diǎn)評 本題考查混合物分離提純及原子結(jié)構(gòu)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、混合物分離方法選擇、原子構(gòu)成等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．