Question

【題目】工業(yè)上制取冰晶石（Na3AlF6）的化學方程式如下：

完成下列填空：

（1）反應(yīng)中四種元素對應(yīng)的簡單離子核外電子排布相同，請按離子半徑從大到小的順序排列這四種離子____，其中原子序數(shù)最大的元素原子核外有___種能量不同的電子，其最外層電子的電子云有____種不同的伸展方向。

（2）反應(yīng)中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰，能比較它們的金屬性或非金屬性強弱的事實是____（選填編號）。

a. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 b. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性

c. 單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易 d. 單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢

反應(yīng)中兩種金屬元素，它們的最高價氧化物對應(yīng)的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。

（3）冰晶石在工業(yè)上可做電解氧化鋁的助溶劑，此反應(yīng)中若有0.6mol電子轉(zhuǎn)移，則在____極可得金屬鋁的質(zhì)量為_____克。

（4）工業(yè)上不采用電解氯化鋁的方法而是采用電解氧化鋁的方法獲得鋁單質(zhì)的原因是______。

Answer 1

【答案】O2-＞F-＞Na+＞Al3+ 5 2 ac Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 陰 5.4 氯化鋁為分子晶體，在熔融狀態(tài)下不能發(fā)生電離

【解析】

（1）電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小；原子序數(shù)最大的為Al，不同能級中的電子能量不同；最外層為3s23p1，有2種電子云；
（2）反應(yīng)中兩種元素在元素周期表中位置相鄰，為O元素與氟元素，可以根據(jù)氫化物穩(wěn)定性、單質(zhì)與氫氣反應(yīng)難易程度比較，O、F元素沒有含氧酸，不能用最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性，單質(zhì)與酸反應(yīng)快慢不能比較非金屬性強弱；
（3）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水；
（4）電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，而鋁離子發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極析出；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算Al的物質(zhì)的量，進而計算Al的質(zhì)量；
（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)O2、F、Na+、Al3+電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑：O2>F>Na+>Al3+;原子序數(shù)最大的為Al,核外電子排布為1s22s22p63s23p1,不同能級中的電子能量不同,核外有5種不同能量的電子;最外層為3s23p1,有2種電子云,故答案為：O2>F>Na+>Al3+；5；2；

(2)反應(yīng)中兩種元素在元素周期表中位置相鄰，為O元素與氟元素，

a. 氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強，a項正確；

b. O、F元素沒有含氧酸，不能用最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性，b項錯誤；

c.單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越容易，對應(yīng)元素的非金屬性越強，c項正確；

d.單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢不能判斷非金屬性強弱，如氧氣與硝酸不反應(yīng)，而S、碘與硝酸反應(yīng)，d項錯誤，

故選：ac；

(3)氫氧化鋁是兩性氫氧化物,能和氫氧化鈉反應(yīng),反應(yīng)離子方程式為：Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O，

故答案為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

(4)電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),而鋁離子發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)在陰極析出;根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,析出Al的物質(zhì)的量為=0.2mol，故析出Al的質(zhì)量為0.2mol×27g/mol=5.4g，

故答案為：陰；5.4；

(5)因為氯化鋁為共價化合物，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(tài)可以導電，

故答案為：氯化鋁為分子晶體，在熔融狀態(tài)下不能發(fā)生電離。