Question

（14分）鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質(zhì)、合金及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛，鋁土礦是生產(chǎn)鋁及其化合物的重要原料。

（1）鋁元素在元素周期表中的位置是 。

（2）鋁電池性能優(yōu)越，鋁一空氣電池以其環(huán)保、安全而受到越來越多的關(guān)注，其原理如圖所示。

①該電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式為 ；

②電池中NaCl的作用是 。

③以鋁一空氣電池為電源電解KI溶液制取KIO3（石墨為電極材料）時(shí)，電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為 。

④某鋁一空氣電池的效率為50%，若用其作電源電解500mL的飽和NaCl溶液，電解結(jié)束后，所得溶液（假設(shè)溶液電解前后體積不變）中NaOH的濃度為0.3 mol·L－1，則該過程中消耗鋁的質(zhì)量為

（3）氯化鋁廣泛用于有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，聚氯化鋁也被用于城市污水處理。

①氯化鋁在加熱條件下易升華，氣態(tài)氯化鋁的化學(xué)式為Al2Cl6，每種元素的原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為 。

②將鋁土礦粉與碳粉混合后加熱并通入氯氣，可得到氯化鋁，同時(shí)生成CO，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

Answer 1

（14分）（1）第三周期第ⅢA族（2分）

（2）①4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 （2分） ②增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力（2分）

③I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+ （2分） ④2.7g （2分）

(3) ①（2分）②Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO. （2分）

【解析】

試題分析：（1）13號(hào)元素鋁元素原子的核外電子排布是2、8、3，其在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族；（2）在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：4Al-12e-=4Al3+；在正極發(fā)生反應(yīng)：3O2+6H2O+12e-+4Al3+=4Al(OH)3�？偡磻�(yīng)方程式是4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。②電池中NaCl的作用是電解質(zhì)，提供自由移動(dòng)的離子，增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力；③以鋁一空氣電池為電源電解KI溶液制取KIO3（石墨為電極材料），溶液中的陰離子放電，由于放電能力：I->OH-，所以I-在陽極放電，陽極的電極反應(yīng)式為I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+；④NaCl溶液電解的方程式是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH，每產(chǎn)生2mol的NaOH,轉(zhuǎn)移2mol的電子，n(NaOH)= 0.3 mol/L×0.5L=0.15mol，鋁一空氣電池的效率為50%，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.15mol÷50%=0.30mol,Al是+3價(jià)的金屬，所以反應(yīng)消耗的Al的物質(zhì)的量是0.30mol÷3=0.10mol，其質(zhì)量是m(Al)= 0.10mol×27g/mol=2.7g；（3）①氯化鋁在加熱條件下易升華，說明該物質(zhì)是分子晶體，在氣態(tài)氯化鋁的化學(xué)式為Al2Cl6，每種元素的原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)式為；②將鋁土礦粉與碳粉混合后加熱并通入氯氣，可得到氯化鋁，同時(shí)生成CO，根據(jù)元素守恒及電子守恒可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。

考點(diǎn)：考查元素在周期表中的位置、原電池、電解池反應(yīng)原理及應(yīng)用、物質(zhì)結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)方程式的書寫的知識(shí)。