Question

4．化学学科的特征是在定性、定量的基础上研究物质的变化和特征．
（1）定性方面：下面是某同学对原子结构与元素化合价关系的理解．请帮助完善：

（2）定量方面：铝在常温下很容易与氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜．从而保护铝不被腐蚀，试写出该反应的化学方程式4Al+3O₂═2Al₂O₃；该反应中铝、氧气与氧化铝反应的质量比为9：8：17；若生成10.2g氧化铝，则被氧化的铝的质量为5.4g．

Answer 1

分析 （1）原子结构示意图中，圆圈内数字表示核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，若最外层电子数≥4，则一般为非金属元素，在化学反应中易得电子，若最外层电子数＜4，则一般为金属元素，在化学反应中易失去电子．
（2）铝与氧气反应生成氧化铝，写出反应的化学方程式即可．利用生成10.2g氧化铝的质量及物质之间的质量比解答．

解答 解：
（1）由某原子结构示意图可知，该原子圆圈内的数字是13，该元素原子核内有13个质子，核外有13个电子，最外层有3个电子；属于金属铝元素，其最外层电子数是3，小于4，在化学反应中易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子．由化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，该原子形成的离子带3个单位正电荷，则其在化合物中的化合价为+3价．铝的氧化物的化学式为：Al₂O₃
（2）铝与氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O₂═2Al₂O₃．
该反应中铝、氧气与氧化铝反应的质量比为：（4×27）：（3×16×2）：（4×27+6×16）=108：96：204=9：8：17；
设若生成10.2g氧化铝，则被氧化的铝的质量为x
4Al+3O₂═2Al₂O₃．
108          204
x              10.2g
$\frac{108}{x}=\frac{204}{10.2g}$
x=5.4g
答案：
（1）3；金属；失；+3；Al₂O₃
（2）4Al+3O₂═2Al₂O₃．9：8：17；5.4；

点评 本题难度不大，了解原子结构示意图的意义、元素周期表中元素的信息\掌握化学方程式的书写方法是正确解题的关键．