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(yè)上有廣泛的應(yīng)用。

(1)鋁原子核外有_________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(qiáng)度高，耐磨，抗腐蝕，熔點(diǎn)可達(dá)2200℃。推測(cè)氮化鋁是________晶體，試比較組成該物質(zhì)的兩微粒半徑大小：_______

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

a.Al活潑性大于Ba b.Ba沸點(diǎn)比Al的低 c.BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定

(4)工業(yè)上用氫氧化鋁、氫氟酸和碳酸鈉制取冰晶石(Na3AlF6)。其反應(yīng)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(qiáng)弱的是_________(選填編號(hào))。

a.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 b.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸(堿)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

(5)描述工業(yè)上不用電解氯化鋁而是用電解氧化鋁的方法獲得鋁單質(zhì)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子，結(jié)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(shù)目；

(2)原子晶體，硬度大、熔點(diǎn)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(yīng)是利用Ba的沸點(diǎn)比Al的低；

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

(5)氯化鋁為共價(jià)化合物，晶體中不存在離子，熔融時(shí)不能導(dǎo)電。

(1)鋁是13號(hào)元素，核外電子有13個(gè)，每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不同，核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，有5個(gè)能級(jí)，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(diǎn)高，根據(jù)氮化鋁的物理性質(zhì)：它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可知氮化鋁屬于原子晶體，Al元素原子核外電子數(shù)為13，有3個(gè)電子層，N元素原子核外電子數(shù)為7，有2個(gè)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(lái)，是由于Ba的沸點(diǎn)比鋁的低，高溫時(shí)Ba轉(zhuǎn)化為氣體脫離反應(yīng)體系，從而使可逆反應(yīng)正向進(jìn)行，最終制取得到金屬Ba，故合理選項(xiàng)是b；

(4)該反應(yīng)中的物質(zhì)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(qiáng)，沒(méi)有正價(jià)，也就沒(méi)有最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物，它們也不與酸反應(yīng)，但可以利用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性和單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易來(lái)判斷O、F非金屬性的強(qiáng)弱，故合理選項(xiàng)是為ac；

(5)因?yàn)槁然�鋁為共價(jià)化合物，由分子構(gòu)成，屬于分子晶體，晶體中不存在離子，熔融時(shí)不能導(dǎo)電，故不能被電解；而氧化鋁為離子化合物，熔融狀態(tài)可以電離產(chǎn)生Al3+、O2-而能導(dǎo)電，Al3+在陰極上得到電子變?yōu)閱钨|(zhì)Al。