Question

【題目】鋁是地殼中含量最多的金屬元素，鋁及其化合物在日常生活、工業上有廣泛的應用。

(1)鋁原子核外有_________種不同運動狀態的電子，有_________種能量不同的電子，寫出鋁在元素周期表中的位置：________

(2)氮化鋁具有強度高，耐磨，抗腐蝕，熔點可達2200℃。推測氮化鋁是________晶體，試比較組成該物質的兩微粒半徑大小：_______

(3)可用鋁和氧化鋇反應可制備金屬鋇：4BaO+2AlBaO·Al2O3+3Ba↑的主要原因是_______(選填編號)。

a.Al活潑性大于Ba b.Ba沸點比Al的低 c.BaO·Al2O3比Al2O3穩定

(4)工業上用氫氧化鋁、氫氟酸和碳酸鈉制取冰晶石(Na3AlF6)。其反應物中有兩種元素在周期表中位置相鄰，可比較它們金屬性或非金屬性強弱的是_________(選填編號)。

a.氣態氫化物的穩定性 b.最高價氧化物對應水化物的酸(堿)性

c.單質與氫氣反應的難易 d.單質與同濃度酸發生反應的快慢

(5)描述工業上不用電解氯化鋁而是用電解氧化鋁的方法獲得鋁單質的原因：_______

Answer 1

【答案】13 5 第三周期ⅢA族 原子 Al>N b ac 氯化鋁為分子晶體，熔點低且不電離，而氧化鋁為離子晶體

【解析】

(1)在任何原子中都不存在運動狀態完全相同的電子，結合原子核外電子排布式確定鋁原子核外電子能量的種類數目；

(2)原子晶體，硬度大、熔點高，粒子的電子層越多，粒子的半徑越大；

(3)常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性弱，該反應是利用Ba的沸點比Al的低；

(4)根據反應物中的元素可知，氧、氟元素位置相鄰，則利用非金屬性強弱的判斷方法來解答；

(5)氯化鋁為共價化合物，晶體中不存在離子，熔融時不能導電。

(1)鋁是13號元素，核外電子有13個，每一個電子的運動狀態都不同，核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，有5個能級，因此有5種能量不同的電子；鋁原子的核外電子排布為2、8、3，所以鋁在元素周期表中位于第三周期ⅢA族；

(2)原子晶體硬度大，熔沸點高，根據氮化鋁的物理性質：它的硬度大、熔點高、化學性質穩定，可知氮化鋁屬于原子晶體，Al元素原子核外電子數為13，有3個電子層，N元素原子核外電子數為7，有2個電子層，原子核外電子層越多原子半徑越大，所以微粒半徑大小Al>N；

(3)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，是由于Ba的沸點比鋁的低，高溫時Ba轉化為氣體脫離反應體系，從而使可逆反應正向進行，最終制取得到金屬Ba，故合理選項是b；

(4)該反應中的物質含有的元素有Al、O、H、F、Na、C，只有O、F元素相鄰，因F的非金屬性最強，沒有正價，也就沒有最高價氧化物對應水化物，它們也不與酸反應，但可以利用氣態氫化物的穩定性和單質與氫氣反應的難易來判斷O、F非金屬性的強弱，故合理選項是為ac；

(5)因為氯化鋁為共價化合物，由分子構成，屬于分子晶體，晶體中不存在離子，熔融時不能導電，故不能被電解；而氧化鋁為離子化合物，熔融狀態可以電離產生Al3+、O2-而能導電，Al3+在陰極上得到電子變為單質Al。