Question

铝是一种重要的金属。

(1)铝在元素周期表中的位置是__________。

(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为__________________________。

(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________________；同温同压下，在浓度和体积均为100 mL 2 mol/L的盐酸及NaOH溶液中加入等质量的Al，产生气体的体积比为5∶6，则所加Al的质量为__________。

(4)以上述所得AlCl₃溶液为原料制取无水AlCl₃，先制得AlCl₃·6H₂O晶体，主要操作包括________________________，在干燥的HCl气流中加热AlCl₃·6H₂O晶体，能进一步制取无水AlCl₃，其原因是(结合离子方程式简要说明) ______________________。

Answer 1

解析：(3)2Al＋6HCl===2AlCl₃＋3H₂↑，2Al＋2NaOH＋2H₂O===2NaAlO₂＋3H₂↑，由上述两个方程式可以看出，当盐酸与NaOH的物质的量相同时，产生H₂的体积比为1∶3，现为5∶6＞1∶3，故加入的Al相对盐酸过量，对NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al质量为×27 g/mol×0.2 mol＝1.8 g，对应5份H₂，当H₂为6份时，铝的质量为×1.8 g＝2.16 g，即为所求。

答案：(1)第3周期第ⅢA族

(2)2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe

(3)2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑　2.16 g

(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤

Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋，在干燥的HCl气流中，抑制AlCl₃的水解，且带走AlCl₃·6H₂O晶体受热产生的水蒸气，故能得到 AlCl₃。