Question

現(xiàn)代生活離不開鋁，鋁有許多優(yōu)良的性能，因此在各方面有極其廣泛的用途．
（1）鋁位于元素周期表中的位置是

 

．
（2）圖甲為鋁熱反應實驗裝置圖，點燃鎂條后，氧化鐵粉末和鋁粉發(fā)生劇烈反應，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中，熔融物冷卻后形成鐵珠．則氧化鐵粉末和鋁粉反應的化學方程式為

 

．
（3）某學生擬用鋁粉制備少量Al（OH）₃，制備過程如圖乙所示：

請回答：
①通過操作a分離出Al（OH）₃，操作a 的名稱是

 

．
②從Al（OH）₃的性質(zhì)考慮，用Al₂（SO₄）₃溶液制備Al（OH）₃時，常用氨水而不用NaOH溶液，請用一個化學方程式表明其理由：

 

．
（4）鋁可以和燒堿溶液反應，該反應的離子方程式為

 

．
（5）工業(yè)上冶煉鋁的化學方程式為

 

；若生產(chǎn)2.7t鋁，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)鋁的原子結構示意圖可知鋁在周期表中的位置；分離固體和溶液用過濾的方法；制備Al（OH）₃用氨水而不用氫氧化鈉是因為Al（OH）₃是兩性氫氧化物，既溶于酸又溶于堿；工業(yè)上冶煉鋁用電解氧化鋁的方法．

解答：解：（1）鋁是主族元素，鋁的核外有三個電子層，最外層有三個電子，即鋁在第三周期第ⅢA族，
故答案為：第三周期第ⅢA族；
（2）氧化鐵粉末和鋁粉反應的化學方程式：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，
故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；
（3）①硫酸鋁中加氨水后發(fā)生反應生成氫氧化鋁沉淀和硫酸銨，故將氫氧化鋁分離出，過濾即可，
故答案為：過濾；
②制備Al（OH）₃用氨水而不用氫氧化鈉，是因為Al（OH）₃是兩性氫氧化物，既溶于酸又溶于強堿，如果用氫氧化鈉，
則Al（OH）₃會溶解：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O；
（4）鋁可以和燒堿溶液反應，該反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+H₂↑；
（5）工業(yè)上冶煉鋁用電解氧化鋁的方法：2Al₂O₃

750℃～970℃    .

通電，Na3AlF6

4Al+3O₂↑，
此反應轉(zhuǎn)移12mol電子時生成4mol鋁，即每生成1molAl轉(zhuǎn)移3mol電子，
設生成2.7t鋁時轉(zhuǎn)移電子xmol，
根據(jù)：Al～3e-
        1mol　　　　             3mol　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
     2.7×10⁶g÷27g/mol         x mol    
解得x═3×10⁵mol，
故答案為：2Al₂O₃

750℃～970℃    .

通電，Na3AlF6

4Al+3O₂↑；3×10⁵mol．

點評：本題綜合考查了鋁熱反應、氫氧化鋁的制備和性質(zhì)，并考查了鋁的冶煉，綜合性較強，難度適中．