题目内容
合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。
②Al－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)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g Cu－Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为________。
②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，结合题图信息推断该合金中除铜外一定含有________。
(1)①第三周期第ⅢA族 CO2 ②Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可得分)
(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO (3)①83.1% ②Al、Ni
解析
日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿的氧化铝含量为50%～70%，杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下。
一些氢氧化物沉淀的pH如下表。
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH(离子初始浓度0.01 mol/L) | 4 | 2.3 | 10.4 |
| 完全沉淀pH(离子浓度＜10－5mol/L) | 5.2 | 4.1 | 12.4 |
请回答下列问题。
(1)实验室进行步骤④的操作名称为________。
(2)固体A的化学式为________，物质C的化学式为________。
(3)步骤④调节pH的范围为________。
(4)步骤⑥反应的化学方程式为________。
钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。
（1）Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。
②操作b为 ，操作c为 。
③Al(NO3)3待测液中，c (Al3+) = mol·L-1（用m、v表示）。
（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如下图所示：
①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内（填字母序号）。
| 物质 | Na | S | Al2O3 |
| 熔点/℃ | 97．8 | 115 | 2050 |
| 沸点/℃ | 892 | 444．6 | 2980 |
a．100℃以下 b．100℃～300℃ c． 300℃～350℃ d． 350℃～2050℃
②放电时，电极A为 极。
③放电时，内电路中Na+的移动方向为 （填“从A到B”或“从B到A”）。
④充电时，总反应为Na2Sx =" 2Na" + xS（3<x<5），则阳极的电极反应式为 。
江苏省东海县矿产丰富，除了水晶制品名扬天下外，蛭石、蛇纹石等矿石储量大，品位高，其相关的耐火、保温隔热材料(主要成分为MgO、Al2O3)工业也较发达。某中学化学探究小组通过查阅相关资料，对蛭石的组成进行了实验探究。
Ⅰ.相关资料：①蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成；
②氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH：
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 |
| 沉淀的pH范围 | 1.5～4.1 | 9.4～12.4 | 3.3～5.2 |
Ⅱ.相关实验：
Ⅲ.实验数据：
①矿石样品质量为：8.22 g
②实验过程中得到固体的质量：A—2.40 g、D—2.14 g、F—1.56 g
③每次转化所得固体成分只有一种
请你根据以上内容和中学化学知识回答以下问题：
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有：_____________________________________。
(2)写出由D制一种红色颜料的化学方程式：_____________________________________。
(3)工业上的耐火材料通常由F及滤液E进一步转化而成，请你根据滤液E中可能含有的成分，设计一个从滤液E制取耐火材料的实验方法：__________________________。
(4)滤液B与NaOH溶液反应时，应控制溶液的pH在7～8之间，这是因为_______________________________________________________。
(5)通过计算，写出用氧化物的形式表示蛭石组成的化学式：___________________________。
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称，因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下：
（1）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2＋、Al3+外，还含有的金属离子是________。
（2）向Ⅰ中加入氧化剂的作用是 ，加入Ca(OH)2时，
需要控制溶液pH在7～8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
若pH＞8可能会导致 溶解、________沉淀。
（3）沉淀物A可作为提取红色颜料的原料，若向沉淀物A中加入 ，然
后过滤、洗涤、_________（填写实验操作名称)，即可获得红色颜料，实现废物的综合利用。
（4）物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。
（5）若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示，现称取18.2 g产品并使之完全分解，收集到3.36L CO2（标准状况下）和8.0 g MgO，通过计算确定产品的化学式中：a＝________，b＝________，c＝________。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图所示：
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是： 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂．它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整 时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是： 。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。
| 湿法 | 强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
| 干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，高铁电池具有工作电压稳定， 放电时间长等优点，有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料，以硫酸酸钾为电解质，用惰性电极设计成高温下使用的电池，写出该电池正极电极反应式： 。
B+H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
2F+D，F中E元素的质量分数为60%。