Question

[选修3物质结构与性质]
用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成．
（1）Al的原子基态核外电子排布式______；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为______．
（2）³⁰Si的原子的中子数为______；SiO₂晶体类型为______．
（3）Al³⁺与Yⁿ-的电子数相同，Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是______．
（4）焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体______；其杂化类型为______．
（5）经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al₂O₃的质量分数为______．

Answer

（1）根据原子序数和能量最低原则书写电子排布式；根据铝的性质和电荷守质量守恒定律书写离子方程式；
（2）根据质量数=质子数+中子数，计算中子数；根据晶体的性质和成键方式判断晶体的类型；
（3）在元素周期表中只有第ⅦA族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性，根据影响分子晶体的熔沸点高低的因素判断熔沸点高低，进一步推断物质；
（4）由药皮的成分和物质的性质推断；
（5）根据质量守恒定律和化学方程式进行计算．
【解析】
（1）Al在周期表中位于第三周期第ⅢA族，Al原子核外共13个电子，按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道，填满后再依次填入能量较高的轨道其电子排布式为1S22S22P63S23P1；Al与强碱溶液反应生成AlO2-和H2，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：1S22S22P63S23P1； 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（2）在原子符合的表达式中左上角表示质量数，左下角表示质子数，根据质量数=质子数+中子数可计算出30Si的原子的中子数为：30-14=16，SiO2熔点高、硬度大，为原子晶体，故答案为：16； 原子晶体； 
（3）在元素周期表中只有第ⅦA族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性，因为Al3+与Yn-的电子数相同，所以Y是F元素．卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体，其沸点随分子间作用力的增大而升高，但由于HF分子中存在氢键，因而HF的沸点最高，所以沸点最低的是HCl．故答案为：HCl；
（4）由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知，在高温下只有大理石才分解产生CO2，因此气体只能是CO2气体，分子中含有2个δ键，应为SP杂化．故答案为：CO2；SP杂化；
（5）熔渣中只有SiO2与盐酸不反应，因此11.0g是SiO2的质量．Fe2O3、Al2O3溶于盐酸分别生成FeCl3、AlCl3，当滤液中加入过量NaOH溶液时AlCl3生成NaAlO2，FeCl3生成Fe（OH）3沉淀．所以21.4g固体是Fe（OH）3的质量，其物质的量为=0.2 mol，由铁原子守恒知Fe2O3的物质的量为0.1mol，其质量为0.1mol×160g•mol-1=16.0g．熔渣中Al2O3的质量分数为 （36.0-11.0-16.0）/36×100%=25%．故答案为：25%．