Question

铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用．
（1）铝在元素周期表中的位置是______．
（2）已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小．以下是几种原子的电负性数值：

元素	钠	镁	铝	硅
电负性	0.9	1.2	x	1.8

①铝的电负性x的范围是______．
②电负性的数值与元素金属性的关系是______．
③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是______．
a．测定镁和铝的导电性强弱
b．测定等物质的量浓度的Al₂（SO₄）₃和MgSO₄溶液的pH
c．向0.1mol/LAlCl₃和0.1mol/L MgCl₂中加过量NaOH溶液
（3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一．
已知：4Al （s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H₁=-3352kJ/mol
Mn（s）+O₂（g）=MnO₂ （s）△H₂=-521kJ/mol
Al与MnO₂反应冶炼金属Mn的热化学方程式是______．
（4）冶炼金属铝时，用石墨做电极电解熔融Al₂O₃．液态铝在（填“阴”或“阳”）______极得到，电解过程中，阳极石墨需要不断补充，结合电极反应说明其原因是______．

Answer 1

解：（1）铝原子有3个电子层，最外层有3个电子，所以其在元素周期表中的位置是：第3周期第ⅢA族，故答案为：第3周期第ⅢA族；
（2）①同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以1.2＜χ＜1.8，故答案为：1.2＜χ＜1.8；
②根据金属的金属性和电负性知，电负性数值越大，元素的金属性越弱，故答案为：电负性数值越大，元素的金属性越弱；
③a．金属的导电性强弱不能证明金属的金属性强弱，故错误；
b．镁离子和铝离子的浓度不同，所以无法判断水解强弱，从而无法确定金属性强弱，故错误；
c．氢氧化镁不溶于氢氧化钠，而氢氧化铝能溶于氢氧化钠，说明氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝，所以能比较两种金属的金属性强弱，故正确；
故选c；
（3）4Al （s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H₁=-3352kJ/mol①
Mn（s）+O₂（g）=MnO₂ （s）△H₂=-521kJ/mol②
将方程式①-②×3得4Al （s）+3MnO₂ （s）=3Mn（s）+2Al₂O₃（s）△H=-3352kJ/mol-3（-521kJ/mol）=-1789 kJ/mol，
故答案为：4Al （s）+3MnO₂ （s）=3Mn（s）+2Al₂O₃（s）△H=-1789 kJ/mol；
（4）电解熔融氧化铝时，阴极上铝离子得电子发生还原反应，阳极上氧离子失电子发生氧化反应生成氧气，氧气和碳反应生成二氧化碳，所以阳极质量逐渐减少，要不断补充，故答案为：阴；在阳极发生反应2O^2--4e^-=O₂↑，C+O₂=CO₂，石墨由于被消耗需要不断补充．
分析：（1）根据铝的电子层结构判断在周期表中的位置；
（2）①同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大；
②金属性越强的元素其电负性越小；
③金属性强弱的判断方法有：置换氢气的难易程度、其最高价氧化物的水化物的碱性强弱、相同类型的盐的pH大小、
（3）根据盖斯定律进行解答；
（4）电解时阳离子在阴极得电子发生还原反应，阳极上氧离子得电子发生还原反应，碳和氧气反应．
点评：本题考查盖斯定律、电解原理、金属性强弱的判断方法等知识点，明确电解熔融氧化铝阳极石墨要不断不充的原因，为易错点．