Question

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的原子的中子数为_________；SiO₂晶体类型为__________________。

（3）Al³⁺与Y^n－的电子数相同，Y所在族的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36.0g（仅含Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al₂O₃的质量分数为__________________。

Answer 1

【解析】本题考察原子的结构、晶体类型、方程式的书写以及有关计算。

（1）Al在周期表中位于第三周期第ⅢA族，其原子结构示意图为；单质铝既能与酸反应产生氢气，又能与强碱反应产生氢气，与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑。

（2）在原子符合的表达式中左上角表示质量数，左下角表示质子数，根据质量数＝质子数+中子数可计算出³⁰Si的原子的中子数为：30－14＝16。SiO₂晶体是由Si和O两种原子通过极性共价键形成的原子晶体。

（3）在元素周期表中只有第 ⅦA族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性，因为Al³⁺与Y^n－的电子数相同，所以Y是F元素。卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体，其沸点随分子间作用力的增大而升高，但由于HF分子中存在氢键，因而HF的沸点最高，所以沸点最低的是HCl。

（4）由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知，在高温下只有大理石才分解产生CO₂，因此气体只能是CO₂气体。

（5）熔渣中只有SiO₂与盐酸不反应，因此11.0g是SiO₂的质量。Fe₂O₃、Al₂O₃溶于盐酸分别生成FeCl₃、AlCl₃，当滤液中加入过量NaOH溶液时AlCl₃生成NaAlO₂，FeCl₃生成Fe(OH)₃沉淀。所以21.4g固体是Fe(OH)₃的质量，其物质的量为，由铁原子守恒知Fe₂O₃的物质的量为0.1mol，其质量为0.1mol×160g·mol^－1＝16.0g。熔渣中Al₂O₃的质量分数为。

【答案】（1）     2Al＋2OH^－＋2H₂O=2AlO₂^－＋3H₂↑

    （2）16   原子晶体

    （3）HCl

    （4）CO₂

    （5）25%