工业上通常以铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含有少量Fe₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制备无水氯化铝：
2Al₂O₃+6Cl₂ $数学公式$ 4AlCl₃+3O₂↑．回答以下问题：
（1）画出Al的原子结构示意图；Cl元素在元素周期表第周期族．
（2）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是．
（3）加入焦炭后的化学反应可表示为Al₂O₃+C+Cl₂ $数学公式$ AlCl₃+X↑，设计实验确定气体X的成分：．
（4）在提纯AlCl₃粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl₃转化为熔点较高的FeCl₂，从而避免在AlCl₃中混入铁的氯化物．该反应的化学方程式为．
（5）以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：
①写出滤液甲中溶质的化学式．
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al（OH）₃的离子方程式．

解：（1）铝是13号元素，原子结构示意图为：

，氯元素是17号元素，位于第三周期，第ⅦA族，故答案为：

；三，ⅦA；
（2）碳可以与O₂反应，有利于氧化铝和氯气之间的反应正向进行，故答案为：碳与O₂反应，有利于反应正向进行；
（3）根据原子守恒，Al₂O₃、C1₂和C反应会生成A1C1₃，还会生成碳的氧化物，气体X可能为CO、CO₂或两者的混合物，故答案为：CO、CO₂或两者的混合物，
将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO₂，如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO；
（4）金属铝和氯化铁之间的氧化还原反应为：Al+3FeCl₃=AlCl₃+3FeCl₂，故答案为：Al+3FeCl₃=AlCl₃+3FeCl₂；
（5）①金属铝可以和氢氧化钠发生反应生成偏铝酸钠和氢气，二氧化硅可以和氢氧化钠发生反应生成硅酸钠和氢气，故滤液甲的成分是NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH，
故答案为：NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH；
②NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH中加入过量的稀盐酸，得到的滤液是氯化铝、氯化钠、盐酸的混合物，所以滤液乙中加入氨水，发生反应：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案为：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
分析：（1）根据原子结构示意图的画法来回答，元素的周期数=电子层数，族序数=最外层电子数；
（2）根据焦炭在一定的条件下可以喝氧气发生反应来回答；
（3）根据原子守恒，Al₂O₃、C1₂和C反应会生成A1C1₃，还会生成碳的氧化物；
（4）根据题目信息书写化学方程式；
（5）金属铝可以和氢氧化钠发生反应生成偏铝酸钠和氢气，二氧化硅可以和氢氧化钠发生反应生成硅酸钠和氢气，可溶性的铝盐可以喝氨水反应制得氢氧化铝，据此来回答．
点评：本题考查了考生对自己存储的知识，进行分解、迁移转换、重组，使问题得到解决的应用能力，难度较大．

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2Al₂O₃+6Cl₂

△

4AlCl₃+3O₂↑．回答以下问题：
（1）画出Al的原子结构示意图

；Cl元素在元素周期表第

三

周期

ⅤⅡA

族．
（2）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是

碳与O₂反应，有利于反应正向进行

．
（3）加入焦炭后的化学反应可表示为Al₂O₃+C+Cl₂

△

AlCl₃+X↑，设计实验确定气体X的成分：

气体X可能为CO、CO₂或两者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO₂，如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO

．
（4）在提纯AlCl₃粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl₃转化为熔点较高的FeCl₂，从而避免在AlCl₃中混入铁的氯化物．该反应的化学方程式为

Al+3FeCl₃=AlCl₃+3FeCl₂

．
（5）以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：

①写出滤液甲中溶质的化学式

NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH

．
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al（OH）₃的离子方程式

Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺

．

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（1）画出Al的原子结构示意图

．
（2）写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式：

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2Fe₂Cl₃+3H₂O

．
（3）写出滤液B中溶质的化学式

NaAlO₂、NaCl、NaOH

．
（4）甲同学在实验室中用如下图1装置制备CO₂气体，并通入滤液B中制备Al（OH）₃时，结果没有产生预期现象．乙同学分析认为：甲同学通入的CO₂中含有HCl气体，是导致实验失败的原因．乙同学认为在实验装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加下图2装置可解决这个问题．请在右下图装置的横线上注明试剂名称．

（5）工业上通常以铝土矿提取得到的Al₂O₃为原料制备无水氯化铝：2Al₂O₃+6Cl₂+3C

△

4AlCl₃+3CO₂↑
该反应中的还原剂是

，若制得22.4L（标况下）CO₂气体时，则有

mol电子发生转移．

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△

4AlCl₃+3O₂↑．请回答下列问题：
（1）上述反应涉及的元素中，最外层有2个未成对电子的元素是

；简单离子的离子半径最小的元素，其原子核外有

种不同能级的电子．
（2）已知元素周期表中，镓（₃₁Ga）与铝元素同一主族，写出Ga的最外层电子排布式：

4s²4p¹

（3）镓（Ga）有两种天然同位素，一种是

Ga，其原子在天然同位素原子中所占的百分比为60%．实验测得溴化镓（GaBr₃）的摩尔质量为309.8g/mol，则由此推知镓的另一种同位素是

₃₁⁷¹Ga

．
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．

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（1）上述反应涉及的元素中，最外层有2个未成对电子的元素是__________；简单离子的离子半径最小的元素，其原子核外有_____种不同能级的电子。

（2）已知元素周期表中，镓(₃₁Ga)与铝元素同一主族，写出Ga的最外层电子排布式：______

（3）镓(Ga)有两种天然同位素，一种是，其原子在天然同位素原子中所占的百分比为60%。实验测得溴化镓(GaBr₃)的摩尔质量为309.8 g/mol，则由此推知镓的另一种同位素是_________。

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