Question

4．铝及其化合物在生产、生活中有重要应用．
（1）铝的原子结构示意图为，Al（OH）₃的碱性比Mg（OH）₂弱（填“强”或“弱”）．
（2）铜制品镀铝后能有效防止钢材腐蚀，其原因是铝表面形成一层致密的氧化膜保护膜，阻止钢材与空气接触；为测定镀层的厚度，用NaOH溶液溶解铜制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为3mol．
（3）明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]是一种净水剂．将明矾溶于水，所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）电解铝时，以熔融的NaAlCl₄（以Na⁺、AlCl₄^-形式存在）为电解质，金属铝为阳极，铝电极的电极反应式为Al-3e^-+4Cl^-=AlCl₄^-．
（5）纳米活性氧化铝可用作氟乙烯聚合制取聚氯乙烯的催化剂．写出该反应的化学式：nCH₂=CHCl_{$\stackrel{催化剂}{→}$}．

Answer 1

分析 （1）根据原子核外电子排布画出原子结构示意图；元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；
（2）根据铜制品镀铝后铝表面形成一层致密的氧化膜保护膜，阻止钢材与空气接触，可以有效防止钢材腐蚀；依据铝和氢氧化钠反应的化学方程式分析判断，还原产物为氢气；
（3）根据明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]溶于水发生电离KAl（SO₄）₂═K⁺+Al³⁺+2SO₄^2-，其中铝离子要发生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，使溶液中的铝离子减少，氢离子增多，据此分析；
（4）电解铝时，熔融的NaAlCl₄为电解质，铝为阳极，被氧化生成AlCl₄^-，以此解答；
（5）氯乙烯在催化剂作用下发生加聚反应可生成聚氯乙烯．

解答 解：（1）Al是13号元素，元素的原子序数=其核外电子数=核内质子数，其核外电子排布是2，8，3，所以其原子结构示意图为，元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性Al＜Mg，所以Al（OH）₃的碱性比Mg（OH）₂ 弱，故答案为；弱；
（2）铜制品镀铝后铝表面形成一层致密的氧化膜保护膜，阻止钢材与空气接触，可以有效防止钢材腐蚀；用NaOH溶液溶解铜制品表面的铝镀层，发生的反应为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，还原产物为氢气，当反应转移6mol电子时，所得还原产物的物质的量为3mol；
故答案为：铝表面形成一层致密的氧化膜保护膜，阻止钢材与空气接触；3；
（3）明矾[KAl（SO₄）₂•12H₂O]溶于水发生电离KAl（SO₄）₂═K⁺+Al³⁺+2SO₄^2-，其中铝离子要发生水解Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，使溶液中的铝离子减少，氢离子增多，所以溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：c（SO₄^2-）＞c（K⁺）＞c（Al³⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）电解铝时，熔融的NaAlCl₄为电解质，电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应，Al-3e^-+4Cl^-=AlCl₄^-；
故答案为：阳；Al-3e^-+4Cl^-=AlCl₄^-；
（5）氯乙烯在催化剂作用下发生加聚反应可生成聚氯乙烯，方程式为：nCH₂=CHCl_{$\stackrel{催化剂}{→}$}故答案为：nCH₂=CHCl_{$\stackrel{催化剂}{→}$}．

点评 本题主要考查了铝及其化合物的知识，涉及到金属性的比较、电子转移的计算、溶液中离子浓度的大小比较、电解池的应用等，难度不大，抓住物质的基本性质是解题的关键．