Question

4．用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成．
①Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑．
②焊接過程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是CO₂．
③經(jīng)處理后的熔渣36.0g（僅含F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃、SiO₂），加入足量稀鹽酸，分離得到11.0g固體；濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4g固體；則此熔渣中Al₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．

Answer 1

分析 ①鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
②由藥皮的成分和物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行推斷產(chǎn)生的使金屬不被氧化的氣體成分；
③36.0g（僅含F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃、SiO₂）加入足量稀鹽酸，二氧化硅不和鹽酸反應(yīng)，所以分離得到11.0g的固體是二氧化硅，濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4g固體是氫氧化鐵，根據(jù)鐵原子守恒計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，剩余的質(zhì)量就是氧化鋁，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：①Al與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑；
②由藥皮的成分大理石、水泥、硅鐵可知，在高溫下只有大理石才分解產(chǎn)生CO₂，因此氣體只能是CO₂氣體，
故答案為：CO₂；
③熔渣中只有SiO₂與鹽酸不反應(yīng)，因此11.0g是SiO₂的質(zhì)量．Fe₂O₃、Al₂O₃溶于鹽酸分別生成FeCl₃、AlCl₃，當(dāng)濾液中加入過量NaOH溶液時(shí)AlCl₃生成NaAlO₂，F(xiàn)eCl₃生成Fe（OH）₃沉淀．所以21.4g固體是Fe（OH）₃的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為：$\frac{21.4g}{107g/mol}$=0.2mol，由鐵原子守恒知Fe₂O₃的物質(zhì)的量為：n（Fe₂O₃）=$\frac{1}{2}$n[Fe（OH）₃]=0.1mol，其質(zhì)量為0.1mol×160g•mol^-1=16.0g，
熔渣中Al₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 $\frac{（36.0-11.0-16.0）g}{36g}$×100%=25%，
故答案為：25%．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)性質(zhì)、組成定量計(jì)算，注意把握各成分的組成和性質(zhì)及其計(jì)算的方法，試題培養(yǎng)學(xué)生的書寫、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力，題目難度中等．