(2013•重庆)合金是建筑航空母舰的主体材料.

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  • 解题思路:(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;

    将铝土矿溶于NaOH溶液,处理转化为偏铝酸盐,除去杂质,再通入二氧化碳,生成氢氧化铝,加热氢氧化铝可得氧化铝;

    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)①铜铝合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,铜离子转化为四氨合铜络离子加入溶液,过滤得到白色沉淀是氢氧化铝,根据n=[m/M]计算氢氧化铝的物质的量,再根据m=nM计算Al的质量,进而计算合金中Cu的质量,再根据质量分数定义计算;

    ②+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.

    (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;

    工业冶炼铝的原料是Al2O3,由铝土矿中提取Al2O3的方法一般是将铝土矿溶于NaOH溶液,使Al转化为AlO2-,然后通入CO2气体使AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,然后再将Al(OH)3沉淀加热即可得到Al2O3

    故答案为:第三周期第ⅢA族;CO2

    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,故答案为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;

    (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冶炼过程可加入CaCO3或CaO与硅形成硅酸盐,作为炉渣除去从而降低硅含量,故答案为:CaCO3或CaO;

    (3)①Cu2+在过量氨水中易形成络离子,因此得到39.0g白色沉淀为Al(OH)3沉淀,利用原子守恒可知80.0gCu-Al合金中含有m(Al)=27g/mol×[39g/78g/mol]=13.5g,故该合金中铜的质量分数为[80g−13.5g/80g]=83.1%,故答案为:83.1%;

    ②+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,因此该铜合金中还含Al、Ni,故答案为:Al、Ni.

    点评:

    本题考点: 镁、铝的重要化合物;金属的电化学腐蚀与防护;铜金属及其重要化合物的主要性质.

    考点点评: 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,难度中等,综合性较大,需要学生具有扎实的基础.