Question

20．鈉、鋁、碳、硅是四種常見的化學元素．請回答下列問題：
（1）五種元素中，原子半徑最大的是Na（填元素符號），單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料的是Si（填化學式）．
（2）鋁在周期表中位于第三周期第IIIA族，氧化鋁在另三種元素之一的最高價氧化物對應(yīng)的水化物溶液中可溶解，寫出反應(yīng)的離子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）工業(yè)上由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時與冶煉鋁采用相同方法的是BC（填選項代號）．
A．Fe₂O₃      B．MgCl₂          C．NaCl            D．HgO
（4）生產(chǎn)上常利用金屬鋁與Fe₂O₃在高溫下的反應(yīng)來進行焊接鋼軌，請寫出該反應(yīng)的化學方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

Answer 1

分析 （1）電子層數(shù)越多半徑大，電子層相同時核電荷數(shù)越小，半徑越大；單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料的是硅；
（2）鋁是13號元素，三個電子層，最外層三個電子；氧化鋁是兩性氧化物，可與強酸強堿反應(yīng)，所以可溶于氫氧化鈉；
（3）電解法：冶煉活潑金屬（K、Ca、Na、Mg、Al），一般用電解熔融的氯化物（Al是電解熔融的三氧化二鋁）制得；
（4）Al與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成氧化鋁與Fe，該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，放出大量的熱．

解答 解：（1）電子層數(shù)越多半徑大，電子層相同時核電荷數(shù)越小，半徑越大，所以在鈉、鋁、碳、硅的半徑大小為：鈉、鋁、硅、碳；單質(zhì)廣泛用作半導(dǎo)體材料的是硅，故答案為：Na；Si；
（2）鋁是13號元素，三個電子層，最外層三個電子，所以鋁在周期表中位于第三周期第IIIA族，；氧化鋁是兩性氧化物，可與強酸強堿反應(yīng)，所以可溶于氫氧化鈉，反應(yīng)的方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案為：三；IIIA；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）電解法：冶煉活潑金屬（K、Ca、Na、Mg、Al），一般用電解熔融的氯化物（Al是電解熔融的三氧化二鋁）制得，所以MgCl₂和NaCl用電解制得，故選BC；
（4）Al與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成氧化鋁與Fe，反應(yīng)方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，放出大量的熱，屬于放熱反應(yīng)，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

點評 本題考查元素周期表和金屬的冶煉，題目難度不大，注意根據(jù)金屬的活潑性確定金屬的冶煉方法．注意鋁是活潑金屬，采用電解法冶煉．