Question

10．金屬鋁及其合金有廣泛的用途
（1）請描述鋁元素在周期表中的位置，并畫出鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑卻耐腐蝕的原因；
（3）鋁是兩性金屬，可以與酸反應(yīng)，也可以與堿反應(yīng)，與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂和H₂．寫出反應(yīng)方程式；
（4）Al在高溫條件下可以與Fe₃O₄發(fā)生置換反應(yīng)，寫出方程式；
（5）工業(yè)上通過電解Al₂O₃冶煉鋁，在負(fù)極上生成的物質(zhì)是Al．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋁的原子結(jié)構(gòu)分析回答；
（2）根據(jù)鋁的性質(zhì)分析回答；
（3）根據(jù)反應(yīng)分析反應(yīng)物、生成物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（4）根據(jù)反應(yīng)分析反應(yīng)物、生成物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（5）根據(jù)鋁離子得到電子形成鋁原子分析．

解答 解：（1）鋁原子是13號元素，核外電子分為三個電子層，一層2個電子，二層8個電子．三層3個電子，鋁元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族，鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；
（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，易與空氣中的氧氣反應(yīng)形成致密的氧化鋁的薄膜，這是鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑卻耐腐蝕的原因．
（3）由題意可知，與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂和H₂．反應(yīng)方程式是：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑；
（4）Al在高溫條件下可以與Fe₃O₄發(fā)生置換反應(yīng)生成了氧化鋁和鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe．
（5）工業(yè)上通過電解Al₂O₃冶煉鋁，鋁離子得到電子形成了鋁原子，所以在負(fù)極上生成的物質(zhì)是Al．
故答為：（1）第三周期第ⅢA族  ；（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，易于和空氣中的氧氣反應(yīng)；形成一層致密的氧化鋁薄膜，這層薄膜對鋁有保護作用．（3）2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑；（4）8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Al₂O₃+9 Fe；（5）Al．

點評 本題的難度不大，了解鋁的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)是解答本題的基礎(chǔ)知識．