Question

【題目】目前流通的第五套人民幣硬幣材料分別為：1元硬幣為銅芯鍍鎳合金，5角硬幣為銅芯鍍銅合金，1角硬幣為硬鋁合金．請回答：（題目中的百分含量均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

（1）鋼是含碳量為0.03%～2%的________（填物質(zhì)類別名稱）．

（2）如圖所示的裝置中，甲、乙、丙三個燒杯分別盛放足量的溶液，電極及溶液如下表所示：

電極	a	b	c	d	e	f
	石墨	石墨	銅	鋼	鋼	銅
溶液	NaCl溶液		CuSO4溶液		CuSO4溶液

通電后電極a上可產(chǎn)生能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍的氣體．

①上述裝置中M極為直流電源的________極（填“正”或“負(fù)”），電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________．

②若在鋼幣上鍍銅，應(yīng)選擇_________燒杯（填“乙”或“丙”），當(dāng)電極a上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2240mL時，理論上可在電極________（填字母）上鍍銅________g．

（3）工業(yè)上以鋁土礦（主要成分Al2O3nH2O，含少量的氧化鐵和石英等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)鋁．為除去鋁土礦樣品中氧化鐵和石英雜質(zhì)，要將粉碎、篩選后的鋁土礦樣品溶解在足量的氫氧化鈉溶液中處理，請寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式　________．

（4）已知硬鋁中含Cu：2.2%～5%、Mg：0.2%～3%、Mn：0.3%～1.5%、Si：0.5%，其余是Al．1角硬幣單枚質(zhì)量為2.20克，若想制得1角硬幣1百萬枚，理論上至少需要含Al2O3 90%的鋁土礦約________噸（小數(shù)點后保留一位數(shù)字）．

Answer 1

【答案】 (鐵)合金 正 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣（或2H++2e﹣=H2↑） 乙 d 6.4 Al2O3+2OH﹣=2AlO2﹣+H2O SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O 4.2

【解析】

(1)鋼是含碳量為0.03%～2%的(鐵)合金，故答案為：(鐵)合金；

(2)①能使?jié)駶櫟牡饣�鉀淀粉試紙變藍的氣體是氯氣，在陽極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即2Cl--2e-=Cl2↑，故M為正極，b為陰極，氫離子放電，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，故答案為：正；2H2O+2e-=H2↑+2OH-(或2H++2e-=H2↑)；

②鍍銅時，應(yīng)用含銅離子的溶液做電解質(zhì)溶液；電極a上電極反應(yīng)式：2Cl--2e-=Cl2↑，當(dāng)生成氯氣的體積2240mL時，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，d極是陰極上是銅離子放電，即Cu2++2e-→Cu，當(dāng)轉(zhuǎn)移則0.2mol電子時，生成的銅為0.1mol，其質(zhì)量為6.4g，故答案為：乙；d；6.4；

(3)氧化鐵不與氫氧化鈉反應(yīng)，Al2O3和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉，故答案為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(4)硬鋁中含鋁最多為：1-2.2%-0.2%-0.3%-0.5%=96.8%，1角硬幣單枚質(zhì)量為2.20克，1百萬枚質(zhì)量為2.20×1000000g=2.2噸，設(shè)需要含氧化鋁90%的鋁土礦的質(zhì)量為x．

2Al2O34Al+3O2↑

204 108

90%x

=，解得x=4.2t，故答案為：4.2。