Question

【题目】航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉放热引发高氯酸铵分解。生成氮气、氯气、氧气还有水。完成下列填空：

(1)Al原子的最外层电子排布式为_____________，其电子云形状有____种。

(2)氯元素在元素周期表中的位置是_________，氮氧两元素非金属性强的是______。

(3)上述分解反应中的还原产物是________，1mol NH4ClO4分解时电子转移的物质的量为_________。

(4)NH4ClO4溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序为___________。

(5)以AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3，先制得AlCl3·6H2O晶体，主要操作包括____________，再在干燥的HCl气流中加热AlCl3·6H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，试结合化学方程式说明原因：_____。

Answer 1

【答案】3s23p1 2 第三周期第VIIA族 氧元素 氯气 7mol c(ClO4-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 加热浓缩、冷却结晶 存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl3的水解，且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl3

【解析】

（1）Al在元素周期表中为13号元素，根据核外电子排布规律书写其最外层电子排布式；s能级电子云形状为球形，p能级电子云形状为哑铃形，据此作答；

（2）氯元素原子序数为17，结合元素周期表结构与元素周期律作答；

（3）高氯酸铵（NH4ClO4）分解生成氮气、氯气、氧气还有水，依据氧化还原反应规律作答；

（4）铵根离子会发生水解；

（5）铝离子水解生成盐酸易挥发，不能直接蒸发得到晶体，以此来解答。

（1）Al原子序数为13，依据电子排布规律可知，其最外层电子排布式为3s23p1，因s能级电子云形状为球形，p能级电子云形状为哑铃形，所以其电子云形状有2种，

故答案为：3s23p1；2；

（2）氯元素原子序数为17，在元素周期表中位于第三周期第VIIA族；同周期元素中，非金属性随着原子序数的递增而增大，所以氮氧两元素非金属性强的是氧，

故答案为：第三周期第VIIA族；氧元素；

（3）依据题意可知，高氯酸铵分解的化学方程式为：，氯元素从+7价降低到0价，被还原，得到的氯气为还原产物，其中1mol NH4ClO4分解时电子转移的物质的量为1×（7-0） = 7 mol,

故答案为：氯气；7mol;

(4) NH4ClO4溶液中NH4+会发生水解生成一水合氨与H+，使溶液呈现酸性，所以其离子浓度大小顺序为：c(ClO4-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)，

故答案为：c(ClO4-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；

（5）铝离子水解生成盐酸易挥发，不能直接蒸发得到晶体，则操作包括①加热浓缩，②冷却结晶；在第①步操作中应注意的事项是用玻璃棒不断搅拌溶液，当有晶体析出时停止加热．在干燥的HCl气流中加热AlCl36H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，其原因是存在AlCl3+3H2OAl（OH）3+3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl3的水解，且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl3，

故答案为：加热浓缩、冷却结晶；存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl3的水解，且带走AlCl36H2O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl3。