Question

（14分）鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)、合金及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛，鋁土礦是生產(chǎn)鋁及其化合物的重要原料。

（1）鋁元素在元素周期表中的位置是____ 。

（2）鋁電池性能優(yōu)越，鋁一空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來越多的關(guān)注，其原理如圖所示。

①該電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為____ ；

②電池中NaCI的作用是 。

③以鋁一空氣電池為電源電解KI溶液制取KIO3（石墨為電極材料）時，電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為 。

④某鋁一空氣電池的效率為50%，若用其作電源電解500mL的飽和NaCI溶液，電解結(jié)束后，所得溶液（假設(shè)溶液電解前后體積不變）中NaOH的濃度為0．3 mol·L－1，則該過程中消耗鋁的質(zhì)量為 。（3）氯化鋁廣泛用于有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，聚氯化鋁也被用于城市污水處理。

①氯化鋁在加熱條件下易升華，氣態(tài)氯化鋁的化學(xué)式為Al2Cl6，每種元素的原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為 。

②將鋁土礦粉與碳粉混合后加熱并通入氯氣，可得到氯化鋁，同時生成CO，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

 

Answer 1

20、（1）第三周期第ⅢA族；（2）①4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 ②增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力；

③I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+ ④2.7g (3) ①

②Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO.

【解析】

試題分析：（1）鋁原子原子核外有3個電子層，最外層上有3個電子，所以其在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，答案為：第三周期第ⅢA族；（2）①鋁和氧氣、水能反應(yīng)生成氫氧化鋁，反應(yīng)方程式為：4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，答案為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3；②溶液中自由移動的離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)，水是弱電解質(zhì)導(dǎo)電能力較小，為增大水的導(dǎo)電性，所以加入氯化鈉，答案為：增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力；③陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電解碘化鉀溶液時，陽極上碘離子放電和水反應(yīng)生成碘酸根離子和氫離子，電極反應(yīng)式為：I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+，答案為：I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+；

④電解氯化鈉溶液后，氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.3mol/L×0.5L=0.15mol，設(shè)電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量是x，

2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 轉(zhuǎn)移電子

2mol 2mol

0.15mol x x=0.15mol

某鋁一空氣電池的效率為50%，所以原電池中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.3mol，設(shè)消耗鋁的質(zhì)量為y．

Al- 3e- =Al3+

27g 3mol

y 0.3mol y=2.7g 答案為：2.7g；

（3）①氯化鋁為共價化合物，氯原子提供孤對對子，鋁原子提供空軌道，形成配位鍵，使所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)式為；

②根據(jù)題意知，反應(yīng)物是氧化鋁、碳和氯氣，反應(yīng)條件是加熱，生成物是氯化鋁和一氧化碳，所以其反應(yīng)方程式為：Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO，答案為：Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO．

考點(diǎn)：考查鋁及其化合物的性質(zhì)。