Question

金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性，在國防工業(yè)中有非常重要的作用．完成下列填空：
（1）鋁原子核外電子云有

 

 種不同的伸展方向，有

 

 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子．
（2）鎵（Ga）與鋁同族．寫出鎵的氯化物和氨水反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）硅與鋁同周期．SiO₂是硅酸鹽玻璃（Na₂CaSi₆O₁₄）的主要成分，Na₂CaSi₆O₁₄也可寫成Na₂O?CaO?6SiO₂．盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．長石是鋁硅鹽酸，不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同．由鈉長石化學(xué)式NaAlSi₃O₈可推知鈣長石的化學(xué)式為

 

．
（4）用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法．如：2Al+4BaO

高溫

3Ba↑+BaO?Al₂O₃．常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性

 

（選填“強(qiáng)”“弱”）．利用上述方法可制取Ba的主要原因是

 

．
a．高溫時(shí)Al的活潑性大于Ba           b．高溫有利于BaO分解
c．高溫時(shí)BaO?Al₂O₃比Al₂O₃穩(wěn)定       d．Ba的沸點(diǎn)比Al的低．

Answer 1

分析：（1）鋁原子核外電子云有s、p，核外有13個(gè)電子，則有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（2）類似氯化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)氯化鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)書寫方程式；
（3）根據(jù)不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和是0可寫出鈣長石的化學(xué)式；
（4）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．

解答：解：（1）s軌道只有1個(gè)伸展方向、p軌道有3個(gè)伸展方向，Al核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，涉及3個(gè)s軌道、2個(gè)p軌道，因此其核外電子云（軌道）的伸展方向有4個(gè)；核外13個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同，因此核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，故答案為：4；13；
（2）同主族元素化學(xué)性質(zhì)相似，因此類比氯化鋁與氨水的反應(yīng)可得氯化稼與氨水反應(yīng)的方程式，反應(yīng)的化學(xué)方程式為GaCl₃+3NH₃+3H₂O=3NH₄Cl+Ga（OH）₃↓，
故答案為：GaCl₃+3NH₃+3H₂O=3NH₄Cl+Ga（OH）₃↓；
（3）在Na₂O、CaO、SiO₂中，只有SiO₂是酸性氧化物，可與NaOH作用生成可用作粘合劑的硅酸鈉溶液，反應(yīng)的方程式為SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，由“長石是鋁硅酸鹽”，結(jié)合鈉長石的化學(xué)式可知鈣長石就是將鈉長石的中鈉更換為鈣，鋁硅酸陰離子不變，以及化合物中化合價(jià)代數(shù)和等于0可得鈣長石的化學(xué)式為：Ca（AlSi₃O₈）₂，
即CaAl₂Si₂O₈，
故答案為：SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；CaAl₂Si₂O₈；
（4）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，原因是Ba的沸點(diǎn)低于鋁，高溫時(shí)Ba轉(zhuǎn)化為氣體脫離反應(yīng)體系，使反應(yīng)正向進(jìn)行，故答案為：弱；d．

點(diǎn)評(píng)：本題考查Al、Ga、Si及其化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等，側(cè)重于原子核外電子排布、同主族、同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律的考查，題目難度不大．