Question

【題目】工業上制取冰晶石（Na3AlF6）的化學方程式如下：

完成下列填空：

（1）反應中四種元素對應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. 氣態氫化物的穩定性 b. 最高價氧化物對應水化物的酸性

c. 單質與氫氣反應的難易 d. 單質與同濃度酸發生反應的快慢

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

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

（4）工業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，在熔融狀態下不能發生電離

【解析】

（1）電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小；原子序數最大的為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，可以根據氫化物穩定性、單質與氫氣反應難易程度比較，O、F元素沒有含氧酸，不能用最高價氧化物對應水化物的酸性，單質與酸反應快慢不能比較非金屬性強弱；
（3）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉與水；
（4）電解池陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應，而鋁離子發生還原反應，應在陰極析出；根據電子轉移守恒計算Al的物質的量，進而計算Al的質量；
（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+電子層結構相同,核電荷數越大離子半徑越小,故離子半徑：O2>F>Na+>Al3+;原子序數最大的為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水化物的酸性，b項錯誤；

c.單質與氫氣反應越容易，對應元素的非金屬性越強，c項正確；

d.單質與同濃度酸發生反應的快慢不能判斷非金屬性強弱，如氧氣與硝酸不反應，而S、碘與硝酸反應，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,反應離子方程式為：Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O，

故答案為：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

(4)電解池陽極發生氧化反應,陰極發生還原反應,而鋁離子發生還原反應,應在陰極析出;根據電子轉移守恒,析出Al的物質的量為=0.2mol，故析出Al的質量為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，熔融狀態可以導電，

故答案為：氯化鋁為分子晶體，在熔融狀態下不能發生電離。