Question

（14分）铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛，铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。

（1）铝元素在元素周期表中的位置是 。

（2）铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示。

①该电池的总反应化学方程式为 ；

②电池中NaCl的作用是 。

③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3（石墨为电极材料）时，电解过程中阳极的电极反应式为 。

④某铝一空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液（假设溶液电解前后体积不变）中NaOH的浓度为0.3 mol·L－1，则该过程中消耗铝的质量为 。

（3）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂，聚氯化铝也被用于城市污水处理。

①氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则其结构式为 。

②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式 。

Answer 1

（1）、第三周期第ⅢA族（2分）

（2）、①4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 （2分）

②增强溶液的导电能力（2分）

③I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+ （2分） ④2.7g （2分）

【解析】

试题分析：：（1）、铝元素核电荷数为13，在第三周期第IIIA族；（2）、①空气中氧气及水和铝反应生成氢氧化铝，反应方程式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，②溶液中离子浓度越大，离子所带电荷越多，溶液的导电性越强。加入氯化钠，增大了自由移动离子的浓度，水的导电性增强；

③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3（石墨为电极材料）时，电解过程中阳极I—放电，其电极反应式为I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+ ④由关系式：

2Al ---- 6OH-

2×27g 6mol

m/50% 0.5L×0.3 mol·L－1解得m=2.7g

（3）、①氯化铝在加热条件下易升华，因此判断氯化铝为共价化合物且各原子核外为8电子稳定结构所以其结构式为：

②加热条件下，氯气、氧化铝和碳反应生成氯化铝和一氧化碳，反应方程式为：

Al2O3+3C+3Cl2 =2AlCl3+3CO.

考点：了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其单质、化合物的性质和应用。