题目内容
铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等．从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
（1）铝元素在周期表中的位置为 ．反应2通入的气体A为 ．
（2）写出反应1的化学方程式 ；滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ，反应2的离子方程式为 ；
（3）航母升降机可由铝合金制造．Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为 ．焊接过程中使用的保护气为 （填化学式）．
（4）航母舰体为合金钢．电解制铝的化学方程式是 ，
（5）航母螺旋桨主要用铜合金制造．80.0g Cu-Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g，则合金中Cu的质量分数为 ．
（1）铝元素在周期表中的位置为
（2）写出反应1的化学方程式
（3）航母升降机可由铝合金制造．Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为
（4）航母舰体为合金钢．电解制铝的化学方程式是
（5）航母螺旋桨主要用铜合金制造．80.0g Cu-Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g，则合金中Cu的质量分数为
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2，向其中加入NaOH得到的是偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，过滤得到滤液Ⅰ是偏铝酸钠和硅酸钠还有少量剩余的氢氧化钠溶液的混合物和，向其中加入氧化钙，和水反应得到氢氧化钙，硅酸钠和氢氧化钙之间反应生成硅酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，滤液Ⅱ的成分是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液，通入过量的气体A二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀B和碳酸氢钠溶液，即滤液Ⅲ，氢氧化铝沉淀B煅烧得到氧化铝和水，
（1）元素的周期数等于电子层数，族序数等于最外层电子数；
（2）二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化铝反应；氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应；硅酸钠和氢氧化钙之间反应生成硅酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；偏铝酸钠可和二氧化碳反应得到氢氧化铝沉淀；
（3）氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应；
（4）电解氧化铝的熔融物可以得到金属铝和氧气；
（5）根据反应原理结合元素守恒来计算．
（1）元素的周期数等于电子层数，族序数等于最外层电子数；
（2）二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化铝反应；氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应；硅酸钠和氢氧化钙之间反应生成硅酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；偏铝酸钠可和二氧化碳反应得到氢氧化铝沉淀；
（3）氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应；
（4）电解氧化铝的熔融物可以得到金属铝和氧气；
（5）根据反应原理结合元素守恒来计算．
解答：
解：铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2，向其中加入NaOH得到的是偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，过滤得到滤液Ⅰ是偏铝酸钠和硅酸钠还有少量剩余的氢氧化钠溶液的混合物和，向其中加入氧化钙，和水反应得到氢氧化钙，硅酸钠和氢氧化钙之间反应生成硅酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，滤液Ⅱ的成分是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液，通入过量的气体A二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀B和碳酸氢钠溶液，即滤液Ⅲ，氢氧化铝沉淀B煅烧得到氧化铝和水，
（1）①Al在周期表的位置是：第三周期第ⅢA族，气体A是二氧化碳，可以形成氢氧化铝沉淀，故答案为：第三周期第ⅢA族；CO2；
（2）二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化铝反应；氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应，Al2O3和SiO2中加入NaOH得到的是偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，发生的反应为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；偏铝酸钠和硅酸钠还有少量剩余的氢氧化钠溶液的混合物和，向其中加入氧化钙，和水反应得到氢氧化钙，硅酸钠和氢氧化钙之间反应生成硅酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，滤液Ⅱ的成分是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液，通入过量的气体A二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀B和碳酸氢钠溶液，即AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；CaSiO3；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应，Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，即Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；焊接过程中使用的保护气是一种性质稳定的气体，可以用氩气，故答案为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；Ar；
（4）电解氧化铝的熔融物可以得到金属铝和氧气，即2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑，故答案为：2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑；
（5）80.0g Cu-Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g为氢氧化铝，根据Al元素守恒，Al～Al（OH）3，产生沉淀的物质的量是0.5mol，所以含有金属铝的物质的量是0.5mol，金属铝的质量m=0.5mol×27g/mol=13.5g，合金中Cu的质量分数为
×100%=83.1%．
故答案为：83.1%．
（1）①Al在周期表的位置是：第三周期第ⅢA族，气体A是二氧化碳，可以形成氢氧化铝沉淀，故答案为：第三周期第ⅢA族；CO2；
（2）二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化铝反应；氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应，Al2O3和SiO2中加入NaOH得到的是偏铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，发生的反应为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；偏铝酸钠和硅酸钠还有少量剩余的氢氧化钠溶液的混合物和，向其中加入氧化钙，和水反应得到氢氧化钙，硅酸钠和氢氧化钙之间反应生成硅酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，滤液Ⅱ的成分是偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液，通入过量的气体A二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀B和碳酸氢钠溶液，即AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O；CaSiO3；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）氧化铝是两性氧化物，可以和氢氧化钠反应，Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，即Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；焊接过程中使用的保护气是一种性质稳定的气体，可以用氩气，故答案为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；Ar；
（4）电解氧化铝的熔融物可以得到金属铝和氧气，即2Al2O3（熔融）
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（5）80.0g Cu-Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g为氢氧化铝，根据Al元素守恒，Al～Al（OH）3，产生沉淀的物质的量是0.5mol，所以含有金属铝的物质的量是0.5mol，金属铝的质量m=0.5mol×27g/mol=13.5g，合金中Cu的质量分数为
| 80g-13.5g |
| 80g |
故答案为：83.1%．
点评：本题考查化学工艺流程、无机物推断、电解原理等，题目难度中等，理解工艺流程是解题的关键，需要学生基本扎实的据此与运用知识分析解决问题的能力．
练习册系列答案
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| A、甲为CO2；乙为NH3 |
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下列各组物质，属于电解质是（ ）
| A、NaCl晶体 | B、铜 |
| C、酒精 | D、硫酸溶液 |
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| A、1mol |
| B、0.5mol |
| C、0.125mol |
| D、0.25mol |
