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【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

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).

【答案】 (铁)合金 2H2O+2e=H2↑+2OH(或2H++2e=H2↑) 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%()合金,故答案为:()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-(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。

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③将6.5g无水FeCl2(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25ml装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min

④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌;

⑤将c中的液体转入仪器d,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;

⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。

回答下列问题:

1仪器b的名称是_________,作用是_________________________

2步骤①中通入氮气的目的是________________________________

3仪器c的适宜容积应为______①100ml②250ml③500ml;仪器a使用前应进行的操作是_____,其操作过程为:关闭恒压滴液漏斗颈部旋塞_______________________

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5为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是_____

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