Question

10．金屬鋁及其合金有廣泛的用途
（1）請描述鋁元素在周期表中的位置，并畫出鋁的原子結構示意圖；
（2）鋁的化學性質活潑卻耐腐蝕的原因；
（3）鋁是兩性金屬，可以與酸反應，也可以與堿反應，與NaOH溶液反應生成NaAlO₂和H₂．寫出反應方程式；
（4）Al在高溫條件下可以與Fe₃O₄發(fā)生置換反應，寫出方程式；
（5）工業(yè)上通過電解Al₂O₃冶煉鋁，在負極上生成的物質是Al．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋁的原子結構分析回答；
（2）根據(jù)鋁的性質分析回答；
（3）根據(jù)反應分析反應物、生成物，寫出反應的化學方程式．
（4）根據(jù)反應分析反應物、生成物，寫出反應的化學方程式．
（5）根據(jù)鋁離子得到電子形成鋁原子分析．

解答 解：（1）鋁原子是13號元素，核外電子分為三個電子層，一層2個電子，二層8個電子．三層3個電子，鋁元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，鋁的原子結構示意圖為：；
（2）鋁的化學性質比較活潑，易與空氣中的氧氣反應形成致密的氧化鋁的薄膜，這是鋁的化學性質活潑卻耐腐蝕的原因．
（3）由題意可知，與NaOH溶液反應生成NaAlO₂和H₂．反應方程式是：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑；
（4）Al在高溫條件下可以與Fe₃O₄發(fā)生置換反應生成了氧化鋁和鐵，該反應的化學方程式是：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe．
（5）工業(yè)上通過電解Al₂O₃冶煉鋁，鋁離子得到電子形成了鋁原子，所以在負極上生成的物質是Al．
故答為：（1）第三周期第ⅢA族  ；（2）鋁的化學性質比較活潑，易于和空氣中的氧氣反應；形成一層致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜對鋁有保護作用．（3）2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑；（4）8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9 Fe；（5）Al．

點評 本題的難度不大，了解鋁的性質和結構是解答本題的基礎知識．