Question

【题目】目前流通的第五套人民币硬币材料分别为：1元硬币为铜芯镀镍合金，5角硬币为铜芯镀铜合金，1角硬币为硬铝合金．请回答：（题目中的百分含量均为质量分数）

（1）钢是含碳量为0.03%～2%的________（填物质类别名称）．

（2）如图所示的装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的溶液，电极及溶液如下表所示：

电极	a	b	c	d	e	f
	石墨	石墨	铜	钢	钢	铜
溶液	NaCl溶液		CuSO4溶液		CuSO4溶液

通电后电极a上可产生能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体．

①上述装置中M极为直流电源的________极（填“正”或“负”），电极b上发生的电极反应式为________．

②若在钢币上镀铜，应选择_________烧杯（填“乙”或“丙”），当电极a上生成标准状况下气体2240mL时，理论上可在电极________（填字母）上镀铜________g．

（3）工业上以铝土矿（主要成分Al2O3nH2O，含少量的氧化铁和石英等杂质）为原料生产铝．为除去铝土矿样品中氧化铁和石英杂质，要将粉碎、筛选后的铝土矿样品溶解在足量的氢氧化钠溶液中处理，请写出有关反应的离子方程式　________．

（4）已知硬铝中含Cu：2.2%～5%、Mg：0.2%～3%、Mn：0.3%～1.5%、Si：0.5%，其余是Al．1角硬币单枚质量为2.20克，若想制得1角硬币1百万枚，理论上至少需要含Al2O3 90%的铝土矿约________吨（小数点后保留一位数字）．

Answer 1

【答案】 (铁)合金 正 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣（或2H++2e﹣=H2↑） 乙 d 6.4 Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O 4.2

【解析】

(1)钢是含碳量为0.03%～2%的(铁)合金，故答案为：(铁)合金；

(2)①能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体是氯气，在阳极上氯离子失电子发生氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，故M为正极，b为阴极，氢离子放电，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：正；2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；

②镀铜时，应用含铜离子的溶液做电解质溶液；电极a上电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑，当生成氯气的体积2240mL时，转移0.2mol电子，d极是阴极上是铜离子放电，即Cu2++2e-→Cu，当转移则0.2mol电子时，生成的铜为0.1mol，其质量为6.4g，故答案为：乙；d；6.4；

(3)氧化铁不与氢氧化钠反应，Al2O3和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(4)硬铝中含铝最多为：1-2.2%-0.2%-0.3%-0.5%=96.8%，1角硬币单枚质量为2.20克，1百万枚质量为2.20×1000000g=2.2吨，设需要含氧化铝90%的铝土矿的质量为x．

2Al2O34Al+3O2↑

204 108

90%x

=，解得x=4.2t，故答案为：4.2。