Question

金屬鋁質輕且有良好的防腐蝕性，在國防工業(yè)中有非常重要的作用，利用鋁熱反應完成鋼軌的焊接非常方便迅速．完成下列填空：
（1）在特制漏斗中將鋁熱劑混合均勻后，引發(fā)鋁熱反應的操作是：

 

；
（2）硅與鋁同周期．地殼里硅鋁的含量硅

 

鋁（填＞，＜或=）．SiO₂是硅酸鹽玻璃（Na₂CaSi₆O₁₄）
主要成分，Na₂CaSi₆O₁₄也可寫成Na₂O?CaO?6SiO₂．鈉長石（NaAlSi₃O₈）的氧化物形式

 

，長石是鋁硅酸鹽，不同類長石其氧原子的物質的量分數(shù)相同．由此可推知鈣長石的化學式為

 

；
（3）某鋁合金由Al、Si、Cu、Mg組成．①稱取100g該鋁合金樣品，分成等質量的A、B兩份．向A份加入足量NaOH溶液，B份加入足量的稀鹽酸．②待兩份反應物都充分反應之后，稱得濾渣質量相差1.60g，收集得到的兩份氣體的體積相差2240mL（標準狀況下）．則樣品中Si和Mg的物質的量分別是

 

和

 

．

Answer 1

分析：（1）可加入氯酸鉀作助燃劑，點燃鎂時反應放出大量的熱，鎂為引燃劑；
（2）地殼中含量排在前五位的元素分別是：O、Si、Al、Fe、Ca；硅酸鹽由鹽的書寫改寫為氧化物的形式即改寫的一般方法歸納為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水（xMO?nSiO₂?mH₂O）；根據(jù)不同類長石其氧原子的物質的量分數(shù)相同，結合化合價代數(shù)和是0可寫出鈣長石的化學式；
（3）A份中Al、Si與氫氧化鈉溶液反應，B份中Al、Mg與鹽酸反應，A份和B份中Al反應放出的氣體相等，因此兩份氣體差和質量差均來源于Mg和Si的反應．

解答：解：（1）氧化鐵和鋁在高溫下發(fā)生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵，反應的化學方程式為Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，為使反應順利進行，可加入氯酸鉀，為助燃劑，點燃鎂時反應放出大量的熱，鎂為引燃劑，所以引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是加少量KClO₃，插上鎂條并將其點燃，
故答案為：鋪上一層KClO₃粉末，點燃插入的鎂條；
（2）地殼中含量排在前五位的元素分別是：O、Si、Al、Fe、Ca，地殼里硅鋁的含量硅大于鋁；硅酸鹽由鹽的書寫改寫為氧化物的形式即改寫的一般方法歸納為：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、水（xMO?nSiO₂?mH₂O），鈉長石（NaAlSi₃O₈）的堿性氧化物Na₂O、兩性氧化物Al₂O₃、酸性氧化物SiO₂，因此鈉長石的氧化物形式為：Na₂O?Al₂O₃?6SiO₂；結合鈉長石的化學式可知鈣長石就是將鈉長石的中鈉更換為鈣，鋁硅酸陰離子不變，以及化合物中化合價代數(shù)和等于0可得鈣長石的化學式為CaAl₂Si₂O₈，
故答案為：＞；Na₂O?Al₂O₃?6SiO₂；CaAl₂Si₂O₈；
（3）A份中Al、Si與氫氧化鈉溶液反應，B份中Al、Mg與鹽酸反應，A份和B份中Al反應放出的氣體相等，因此兩份氣體差和質量差均來源于Mg、Si，Si、Mg與生成氫氣的物質的量關系為：Si～2H₂、Mg～H₂，標準狀況下2240mL氣體的物質的量為

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，
設A份中含有的Si的物質的量為xmol，B份中含有Mg的物質的量為ymol，
由質量差可得：①24y-28x=1.6
由氣體相差0.1mol可得：②2x-y=0.1，
聯(lián)立求得：x=0.2，y=0.3，則樣品中Si和Mg的物質的量分別0.4mol、0.6mol，
故答案為：0.4mol；0.6mol．

點評：本題考查了鋁熱反應實驗、硅酸鹽的表示方法、有關混合物的計算，題目綜合性強，計算難度大，熟悉物質的性質是解答本題的關鍵，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，有助于提升學生的學科素養(yǎng)．