Question

11．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．請完成下列空白：
（1）鋁元素在周期表中的位置為第三周期第ⅢA族．
（2）在19世紀(jì)時，鋁是一種珍貴的金屬．人們最初得到的鋁粒如同珍寶，它的價格同黃金相當(dāng)．1827年，德國化學(xué)家維勒用金屬鉀與無水氯化鋁反應(yīng)而制得了金屬鋁．用鉀與無水氯化鋁反應(yīng)制鋁而不用氯化鋁溶液的理由是鉀先與水反應(yīng)生成KOH，KOH再與氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁，無法得到單質(zhì)鋁．現(xiàn)代工業(yè)煉鋁的原料是通過堿溶法由鋁土礦提取而得，在提取過程中通入的氣體為CO₂．
（3）火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)．將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ．mol^-1，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為98 kJ．
（4）硅與鋁同周期，地殼里硅鋁的含量：硅＞鋁（填＞，＜或=）．硅酸鹽是玻璃 （Na₂CaSi₆O₁₄）的主要成分，Na₂CaSi₆O₁₄也可寫成Na₂O．CaO.6SiO₂．盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O．長石是鋁硅鹽酸，不同類長石其氧原子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同．由鈉長石化學(xué)式NaAlSi₃O₈可推知鈣長石的化學(xué)式為CaAl₂Si₂O₈．
（5）用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法．如：2Al+4BaO$\stackrel{高溫}{?}$3Ba↑+BaO．Al₂O₃，利用化學(xué)平衡移動原理解釋上述方法可制取金屬Ba的原因是利用Ba的沸點(diǎn)比Al的低，Ba以氣體逸出，使平衡右移．

Answer 1

分析 （1）Al的原子結(jié)構(gòu)為，由原子結(jié)構(gòu)可知位置；
（2）在溶液中K與水反應(yīng)；氧化鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，再通二氧化碳可得氫氧化鋁沉淀；
（3）由反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移12mol電子放出1176kJ熱量；
（4）地殼里含量前三位的為氧、硅、鋁；二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)具有粘合性的硅酸鈉；由鈉長石化學(xué)式NaAlSi₃O₈可推知鈣長石的化學(xué)式，只有Na、Ca的化合價不同；
（5）高溫下，Ba為氣體，從反應(yīng)體系逸出．

解答 解：（1）Al的原子結(jié)構(gòu)為，由原子結(jié)構(gòu)可知位于第三周期第ⅢA族，故答案為：第三周期第ⅢA族；
（2）在溶液中鉀先與水反應(yīng)生成KOH，KOH再與氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁，無法得到單質(zhì)；氧化鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，再通二氧化碳可得氫氧化鋁沉淀；現(xiàn)代工業(yè)煉鋁的原料是通過堿溶法由鋁土礦提取而得，即氧化鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，再通二氧化碳可得氫氧化鋁沉淀，所以在提取過程中通入的氣體為CO₂；
故答案為：鉀先與水反應(yīng)生成KOH，KOH再與氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁，無法得到單質(zhì)；CO₂；
（3）由反應(yīng)可知，轉(zhuǎn)移12mol電子放出1176kJ熱量，則每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為$\frac{1176}{12}$=98kJ，
故答案為：98kJ；
（4）地殼里含量前三位的為氧、硅、鋁，則含量為硅＞鋁；二氧化硅與NaOH溶液反應(yīng)具有粘合性的硅酸鈉，反應(yīng)為SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；由鈉長石化學(xué)式NaAlSi₃O₈可推知鈣長石的化學(xué)式，只有Na、Ca的化合價不同，則鈣長石的化學(xué)式為CaAl₂Si₂O₈，
故答案為：＞；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；CaAl₂Si₂O₈；
（5）高溫下，Ba為氣體，從反應(yīng)體系逸出，減少生成物，即利用Ba的沸點(diǎn)比Al的低，Ba以氣體逸出，使平衡右移，
故答案為：利用Ba的沸點(diǎn)比Al的低，Ba以氣體逸出，使平衡右移．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及物質(zhì)的性質(zhì)、位置與結(jié)構(gòu)、化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用等，綜合性較強(qiáng)，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的綜合考查，題目難度中等．