Question

【题目】铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。请完成列空白：

（1）铝元素在周期表中的位置为_____

（2）可以用电镀法在钢制品上电镀铝，为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6mol电子时，所得气体的物质的量为_____mol

（3）双羟基铝碳酸钠[NaAl（OH）2CO3]是一种常用的抗酸药，它和胃酸反应的化学方程式为_____

（4）如图是从铝士矿（主要成分为Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质）中提取Al2O3并生产AlN的工艺流程：

①“溶解”时，SiO2与NaOH溶液反应生成的硅酸钠与溶液中偏铝酸钠发生反应：2Na2SiO3+2NaAIO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH，赤泥的主要成分为_____（写出化学式）。

②“酸化”时通入过量CO2与NaAlO2反应生成Al（OH）3滤液的主要成分为_____（写化学式）。

③“还原”时，炭黑在高温下被氧化为CO，反应的化学方程式为_____

Answer 1

【答案】第三周期，第ⅢA主族 3 NaAl（OH）2CO3+4HCl＝NaCl+AlCl3+3H2O+CO2↑ Fe2O3、Na2Al2Si2O8 NaHCO3 Al2O3+N2+3C2AlN+3CO

【解析】

（1）铝是13号元素，核电荷数13，核外电子数为13，核外三个电子层，最外层3个电子，确定铝元素在周期表中的位置；

（2）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，结合反应定量关系计算；

（3）[NaAl（OH）2CO3]和盐酸反应生成氯化钠、氯化铝、二氧化碳和水；

（4）铝士矿（主要成分为Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质），铝士矿中加入氢氧化钠溶液，SiO2和Al2O3溶于氢氧化钠溶液，溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应：2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH，氧化铁不溶于氢氧化钠溶液，所以过滤得赤泥为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，滤液主要为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳酸化得沉淀为氢氧化铝，过滤得滤液主要为NaHCO3溶液，氢氧化铝燃烧得氧化铝，氧化铝、碳、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为CO。

（1）铝是13号元素，核电荷数13，核外电子数为13，核外三个电子层，最外层3个电子铝元素在周期表中的位置为第三周期，第ⅢA主族，故答案为：第三周期，第ⅢA主族；

（2）铝和氢氧化钠反应的化学方程式分析，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：3；

（3）[NaAl（OH）2CO3]和盐酸反应生成氯化钠、氯化铝、二氧化碳和水，反应的方程式为NaAl（OH）2CO3+4HCl＝NaCl+AlCl3+3H2O+CO2↑，故答案为：NaAl（OH）2CO3+4HCl＝NaCl+AlCl3+3H2O+CO2↑；

（4）铝士矿（主要成分为Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质），铝士矿中加入氢氧化钠溶液，SiO2和Al2O3溶于氢氧化钠溶液，溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应：2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH，氧化铁不溶于氢氧化钠溶液，所以过滤得赤泥为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，滤液主要为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳酸化得沉淀为氢氧化铝，过滤得滤液主要为NaHCO3溶液，氢氧化铝燃烧得氧化铝，氧化铝、碳、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为CO，

①根据上面的分析可知，赤泥的主要成分为 Fe2O3、Na2Al2Si2O8，故答案为：Fe2O3、Na2Al2Si2O8；

②“酸化”时通入过量CO2与NaAlO2反应生成Al（OH）3，滤液的主要成分为 NaHCO3，故答案为：NaHCO3；

③氧化铝、碳、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为CO，反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO，故答案为：Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。