Question

18．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與NaOH溶液反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（2）³⁰Si的原子的中子數為16； SiO₂的晶體類型為原子晶體．
（3）Al³⁺與Y^n-的電子數相同，Y所在族的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HCl．
（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CO₂．
（5）經處理后的熔渣36.0g（僅含Fe₂O₃、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的質量分數為25%．

Answer 1

分析 （1）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）根據質量數=質子數+中子數，計算中子數；根據晶體的性質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，氫化物的沸點隨著相對分子質量的增大而增大，但含有氫鍵的氫化物沸點反常；
（4）由藥皮的成分和物質的性質進行推斷產生的使金屬不被氧化的氣體成分為二氧化碳；
（5）36.0g（僅含Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）加入足量稀鹽酸，二氧化硅不和鹽酸反應，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，根據鐵原子守恒計算氧化鐵的質量，剩余的質量就是氧化鋁，再根據質量分數公式進行計算．

解答 解：（1）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）在原子符合的表達式中左上角表示質量數，左下角表示質子數，根據質量數=質子數+中子數可計算出³⁰Si的原子的中子數為：30-14=16，SiO₂是以Si和O以共價鍵組成的空間立體網狀結構，熔沸點高，為原子晶體，
故答案為：16；原子晶體；
（3）Al³⁺與Y^n-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Y是第VIIA元素，氫化物的沸點隨著相對分子質量的增大而增大，但HF中含有氫鍵導致HF的沸點大于HCl，所以該族氫化物中沸點最低的是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生CO₂，因此氣體只能是CO₂氣體，
故答案為：CO₂；
（5）36.0g（僅含Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）加入足量稀鹽酸，二氧化硅不和鹽酸反應，所以分離得到11.0g的固體是二氧化硅；
當濾液中加入過量NaOH溶液時AlCl₃生成NaAlO₂，FeCl₃生成Fe（OH）₃沉淀，所以分離得到21.4g固體是氫氧化鐵，根據2Fe（OH）₃→Fe₂O₃，氧化鐵的質量=$\frac{160×21.4}{214}$g=16g，氧化鋁的質量=（36.0-11.0-16）g=9g，氧化鋁的質量分數=$\frac{9g}{36g}$×100%=25%，
故答案為：25%．

點評 本題考查物質的性質、晶體類型、物質的含量的計算等知識，屬于綜合知識的考查，題目難度中等，平時注意基礎知識的掌握，注意把握判斷晶體類型以及晶體熔沸點高低的方法．