Question

铝是一种重要的金属．
（1）铝在元素周期表中的位置是

 

．
（2）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为

 

．
（3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为

 

；同温同压下，在浓度和体积均为100mL 2mol?L^-1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比为5：6，则所加Al的质量为

 

．
（4）以AlCl₃溶液为原料制取无水AlCl₃，先制得AlCl₃?6H₂O晶体，主要操作包括①

 

，②冷却结晶，③过滤．在第①步操作中应注意的事项是

 

．在干燥的HCl气流中加热AlCl₃?6H₂O晶体，能进一步制取无水AlCl₃，其原因是（结合化学方程式简要说明）

 

．

Answer 1

考点：铝的化学性质

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）Al的原子结构中有3个电子层，最外层电子数为3；
（2）铝与氧化铁发生反应，生成氧化铝和Fe；
（3）Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，同温同压下，在浓度和体积均为100mL 2mol?L^-1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比为5：6，则酸不足，碱过量，以此计算；
（4）铝离子水解生成盐酸易挥发，不能直接蒸发得到晶体，以此来解答．

解答： 解：（1）Al的原子结构中有3个电子层，最外层电子数为3，则Al位于第三周期ⅢA族，故答案为：第三周期ⅢA族；
（2）铝与氧化铁发生反应，生成氧化铝和Fe，反应为2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，故答案为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe；
（3）Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应为2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，同温同压下，在浓度和体积均为100mL 2mol?L^-1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比为5：6，则酸不足，碱过量，n（HCl）=0.2mol，则
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
     6            3
    0.2mol        0.1mol，
所以碱与Al生成的氢气为0.1mol×

6

5

=0.12mol，
则2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑，
   2                          3
   n                          0.12mol
解得n=0.08mol，其质量为0.08mol×27g/mol=2.16 g，
故答案为：2Al+2OH^-+6H₂O═2[Al（OH）₄]^-+3H₂↑；2.16g；
（4）铝离子水解生成盐酸易挥发，不能直接蒸发得到晶体，则操作包括①加热浓缩，②冷却结晶，③过滤．在第①步操作中应注意的事项是用玻璃棒不断搅拌溶液，当有晶体析出时停止加热．在干燥的HCl气流中加热AlCl₃?6H₂O晶体，能进一步制取无水AlCl₃，其原因是存在AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl₃的水解，且带走AlCl₃?6H₂O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl₃，
故答案为：加热浓缩；用玻璃棒不断搅拌溶液，当有晶体析出时停止加热；因存在AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl₃的水解，且带走AlCl₃?6H₂O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl₃．

点评：本题考查较综合，涉及Al的化学性质、盐类水解及应用，化学反应方程式的计算等，综合性较强，注重高频考点的考查，题目难度中等，侧重分析与计算能力的考查．