Question

（9分）金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性，在國(guó)防工業(yè)中有非常重要的作用。請(qǐng)完成下列空白：

（1）鋁元素在周期表中的位置為_(kāi)_______。

（2）在19世紀(jì)時(shí)，鋁是一種珍貴的金屬。人們最初得到的鋁粒如同珍寶，它的價(jià)格同黃金相當(dāng)。1827 年，德國(guó)化學(xué)家維勒用金屬鉀與無(wú)水氯化鋁反應(yīng)而制得了金屬鋁。用鉀與無(wú)水氯化鋁反應(yīng)制鋁而不用氯化鋁溶液的理由是_________�，F(xiàn)代工業(yè)煉鋁的原料是由鋁土礦提取而得，在提取過(guò)程中通入的氣體為_(kāi)___。

（3）火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s) 2Al2O3(s)＋3Tic(s) △H＝－1176kJ/mol。則反應(yīng)過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為_(kāi)_______。

（4）硅與鋁同周期，地殼里硅鋁的含量：硅________鋁（填>，<或=）。是硅酸鹽玻璃 (Na2CaSi6O14)的主要成分，Na2CaSi6O14也可寫(xiě)成Na2O·CaO·6SiO2。盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無(wú)法打開(kāi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________。長(zhǎng)石是鋁硅鹽酸，不同類(lèi)長(zhǎng)石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同。由鈉長(zhǎng)石化學(xué)式NaAlSi3O8可推知鈣長(zhǎng)石的化學(xué)式為_(kāi)_______。

（5）用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法。如：

2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3。利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋上述方法可制取金屬Ba的原因是_____________________________________________________________________________。

 

Answer 1

（1）第三周期第ⅢA族（1分）

（2）鉀先與水反應(yīng)生成KOH，KOH再與氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁，無(wú)法得到單質(zhì)鋁。（2分，答出鉀先與水反應(yīng)1分，KOH再與氯化鋁反應(yīng)1分） CO2（1分） （3）98 kJ（1分）

（4）＞（1分） SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O（1分）? CaAl2Si2O8 （1分）

（5）利用Ba的沸點(diǎn)比Al的低，Ba以氣體逸出，使平衡右移。（1分）

【解析】

試題分析：（1）鋁元素的原子序數(shù)是13，在周期表中位于第三周期第ⅢA族；

（2）鉀是活潑的金屬，極易與水反應(yīng)，因此鉀先與水反應(yīng)生成KOH，KOH再與氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁，無(wú)法得到單質(zhì)鋁。鋁土礦先轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，然后通入CO2氣體即可生成氫氧化鋁沉淀。

（3）根據(jù)方程式可知，4mol鋁反應(yīng)放出1176kJ熱量，轉(zhuǎn)移12mol電子，所以每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為1176kJ÷12＝98kJ。

（4）地殼中元素含量高低順序?yàn)镺＞Si＞Al＞Fe，所以硅的含量大于鋁。在Na2O、CaO、SiO2中，只有SiO2是酸性氧化物，可與NaOH作用生成可用作粘合劑的硅酸鈉溶液，反應(yīng)的方程式為SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O，由“長(zhǎng)石是鋁硅酸鹽”，結(jié)合鈉長(zhǎng)石的化學(xué)式可知鈣長(zhǎng)石就是將鈉長(zhǎng)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(jià)代數(shù)和等于0可得鈣長(zhǎng)石的化學(xué)式為CaAl2Si2O8；

（5）利用元素Ba、Al在元素周期表的位置可知金屬活潑性：Al＜Ba；但Al在高溫下可將氧化鋇中鋇置換出來(lái)，原因是Ba的沸點(diǎn)低于鋁，高溫時(shí)Ba轉(zhuǎn)化為氣體脫離反應(yīng)體系，使反應(yīng)正向進(jìn)行。

考點(diǎn)：考點(diǎn)元素周期表的結(jié)構(gòu)、金屬的性質(zhì)、反應(yīng)熱計(jì)算、硅酸鹽以及平衡原理應(yīng)用