Question

15．鋁是目前人們在生產(chǎn)、生活中使用較多的一種金屬．
（1）鋁原子的電子排布如圖所示，下列說法正確的是D（填序號）．
A．鋁的相對原子質(zhì)量為13
B．鋁元素是地殼中含量最多的元素
C．鋁原子在反應中容易得到電子
D．鋁元素在化合物中的化合價為+3價
（2）在做活潑金屬與酸反應的實驗中，小明誤將氫氧化鈉溶液當成酸滴加到金屬鋁中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)也有氣泡產(chǎn)生，為了解該氣體的成分，化學實驗小組進行了以下探究活動．
【提出猜想】小明猜想是氧氣；小紅猜想是氫氣；小亮猜想是二氧化碳．
其他同學認為小亮的猜想是錯誤的，理由是反應物中不含碳元素．
【進行實驗】利用圖1和圖2所示的裝置分別進行實驗．

①小明：反應一段時間后，將帶火星的木條放在a處，觀察到帶火星的木條不復燃，則他的猜想錯誤．
②小紅：用圖2所示裝置干燥從a導管出來的氣體，將管口a與c（填“b”或“c”）端管口連接，反應一段時間，點燃干燥的氣體，通過對現(xiàn)象的分析，得出她的猜想爭�。�
【得出結(jié)論】鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（NaAlO₂），反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
【交流討論】有同學認為，小紅的實驗方案有欠缺，步驟中存在安全隱患，理由是氫氣具有可燃性，點燃時易發(fā)生爆炸．
【反思提升】許多重大科學發(fā)展，源自對實驗中異�，F(xiàn)象的大膽質(zhì)疑，伸入研究．下列科學成果中AC是通過對異常現(xiàn)象研究得出的．
A．波義耳不慎將濃鹽酸濺到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑
B．侯德榜潛心研究制堿技術(shù)發(fā)明了聯(lián)合制堿法
C．拉瓦錫伸入研究前人忽視的異�，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣
D．張青蓮主持測定了多種元素的相對原子質(zhì)量的新值
（3）若用足量的鋁與40g氫氧化鈉溶液反應制取1.2g氫氣，則所需氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）
A、根據(jù)原子的結(jié)構(gòu)示意圖的意義解答；
B、根據(jù)氧元素是地殼中含量最多的元素解答；
C、根據(jù)由該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，最外層電子數(shù)是3，小于4，該元素的原子容易失去電子解答；
D、根據(jù)由該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，最外層電子數(shù)是3，小于4，該元素的原子容易失去電子解答；
（2）【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變解答；
【進行實驗】①根據(jù)氧氣能夠支持燃燒解答；
②根據(jù)濃硫酸干燥氣體是從長管進解答；
【得出結(jié)論】根據(jù)鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（NaAlO₂），寫出反應的化學方程式解答；
【交流討論】根據(jù)氫氣具有可燃性，點燃時易發(fā)生爆炸解答；
【反思提升】根據(jù)研究成果分析解答．
（3）根據(jù)氫氣的質(zhì)量利用反應的化學方程式解答．

解答 解：
（1）
A、據(jù)鋁原子的結(jié)構(gòu)示意圖可知：鋁原子的相質(zhì)子數(shù)為13，無法確定相對原子質(zhì)量，故錯誤；
B、氧元素是地殼中含量最多的元素，鋁位于第二，故錯誤；
C、由該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，最外層電子數(shù)是3，小于4，該元素的原子容易失去電子，故正確；
D、由該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，最外層電子數(shù)是3，小于4，該元素的原子容易失去電子，形成陽離子，鋁元素在化合物中的化合價為+3價，故正確．
（2）：【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，反應前無碳元素，反應后也無碳元素，故小雨猜想是錯誤的；
【進行實驗】①氧氣能夠支持燃燒，反應一段時間后，將帶火星的木條放在a處，觀察到帶火星的木條不復燃，則她的猜想是錯誤的．
②濃硫酸干燥氣體是從長管進，用圖Ⅱ所示裝置干燥從a導管出來的氣體，將管口a與c端管口連接；
【得出結(jié)論】鋁、氫氧化鈉和水反應生成氫氣和偏鋁酸鈉（NaAlO₂），反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
【交流討論】氫氣具有可燃性，點燃時易發(fā)生爆炸；
【反思提升】根據(jù)研究成果可知：有兩項是通過對異�，F(xiàn)象研究得出的．它們是波義耳不慎將濃鹽酸見到花瓣上從而發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑，拉瓦錫深入研究前人忽視的異�，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了氧氣；
（3）所需氫氧化鈉的質(zhì)量為x
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
      80                6
      x                 1.2g
$\frac{80}{x}=\frac{6}{1.2g}$
x=16g
則所需氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{16g}{40g}×$100%=40%．
故答案為：
（1）D；
（2）【提出猜想】化學反應前后元素的種類不變，反應前無碳元素，反應后也無碳元素；
【進行實驗】①帶火星的木條不復燃；②c；
【得出結(jié)論】2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
【交流討論】氫氣具有可燃性，點燃時易發(fā)生爆炸；
【反思提升】AC．
（3）則所需氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)是40%．

點評 題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力．