Question

6．（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第三周期第ⅢA族．
②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al₂O₃膜，其化学方程式为Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，焊接过程中使用的保护气为Ar（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吸氧腐蚀．
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，在炼铁过程中为降低硅元素含量需加入CaO，其化学反应方程式为CaO+SiO₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃ ．
（3）航母螺旋桨主要用铜合金制造．
为分析某铜合金的成分，用过量稀硝酸将其完全溶解，其中铜发生反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO${\;}_{3}^{-}$═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
然后用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Al、Ni．

Answer 1

分析 （1）①铝是13号元素，铝原子由3个电子层，最外层电子数为3，据此确定在周期表中的位置；
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水；在焊接过程中为防止Al、Mg等金属发生氧化反应，需在Ar等惰性气体保护下焊接；
（2）①舰体的主要成分为钢铁（含少量碳的铁碳合金），海水基本为中性溶液，铁主要发生吸氧腐蚀；
②在炼铁过程中可以加入CaCO₃或CaO，硅形成硅酸盐，作为炉渣除去从而降低硅含量；
（3）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；+2价铁会氧化为+3价铁，会在3.4前出现沉淀，pH=3.4时开始出现沉淀为Al（OH）₃，pH=8.0时过滤沉淀为Ni（OH）₂，因此该铜合金中还含Al、Ni．

解答 解：（1）①Al的核外电子层数为3，最外层电子数为3，因此位于周期表中第三周期第ⅢA族，
故答案为：第三周期第ⅢA族；
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，在焊接过程中为防止Al、Mg等金属发生氧化反应，需在Ar等惰性气体保护下焊接，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；
（2）①舰体的主要成分为钢铁（含少量碳的铁碳合金），因此在海水中因形成原电池发生吸氧腐蚀，
故答案为：吸氧腐蚀；
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，在炼铁过程中为降低硅元素含量需加入CaO，其化学反应方程式为：CaO+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃ ，
故答案为：CaO+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃ ；
（3）为分析某铜合金的成分，用过量稀硝酸将其完全溶解，其中铜发生反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO${\;}_{3}^{-}$═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，+2价铁会氧化为+3价铁，会在3.4前出现沉淀，由图可知，结合题中信息可知开始出现沉淀为Al（OH）₃、pH=8.0时过滤沉淀Ni（OH）₂，因此该铜合金中一定还含Al、Ni，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO${\;}_{3}^{-}$═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Al、Ni．

点评 本题考查铝单质及其化合物性质、金属腐蚀、钢铁冶炼、离子沉淀溶度积、化学计算等，题目难度中等，需要学生具有扎实的基础．