Question

【题目】用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。

(1)Al的原子结构示意图为________；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________________________________________________________。

(2)30Si原子的中子数为________；SiO2的晶体类型为________。

(3)Al3＋与Yn－的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是________。

(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是________。

(5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al3O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为________。

Answer 1

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

【解析】（1）Al的原子结构示意图为；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑；（2）30Si的质子数为14，质量数为30，因此中子数为30－14＝16。SiO2的晶体类型为原子晶体；（3）Yn－离子的形成可排除第ⅣA族元素，根据气态氢化物显酸性判断Y为第ⅦA族元素(第ⅥA族的H2O为中性，第ⅤA族的NH3的水溶液显碱性)，该族元素形成的气态氢化物均为分子晶体，由于HF中含有氢键，使其熔沸点较高，其余氢化物由于结构相似，因此相对分子质量越小者，熔沸点越低，所以HCl的沸点最低。（4）根据药皮的组成可以确定，在高温条件下，大理石发生分解：CaCO3CaO＋CO2↑，即气体是二氧化碳。（5）Fe2O3、Al2O3以及SiO2的混合物中加入过量盐酸，发生的反应为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，只有SiO2不反应，因此得到的11.0 g固体是SiO2。在滤液中加入过量的NaOH溶液，发生的反应为Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，因此得到的21.4 g固体是Fe(OH)3，其物质的量为0.2 mol，根据质量守恒得熔渣中Fe2O3的物质的量为0.1 mol，质量为16 g，所以熔渣中Al2O3的质量为36.0 g－11.0 g－16 g＝9.0 g，在熔渣中的质量分数为9g/36g×100%＝25%。