Question

20．钠、铝、碳、硅是四种常见的化学元素．请回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是Na（填元素符号），单质广泛用作半导体材料的是Si（填化学式）．
（2）铝在周期表中位于第三周期第IIIA族，氧化铝在另三种元素之一的最高价氧化物对应的水化物溶液中可溶解，写出反应的离子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）工业上由下列物质冶炼相应金属时与冶炼铝采用相同方法的是BC（填选项代号）．
A．Fe₂O₃      B．MgCl₂          C．NaCl            D．HgO
（4）生产上常利用金属铝与Fe₂O₃在高温下的反应来进行焊接钢轨，请写出该反应的化学方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

Answer 1

分析 （1）电子层数越多半径大，电子层相同时核电荷数越小，半径越大；单质广泛用作半导体材料的是硅；
（2）铝是13号元素，三个电子层，最外层三个电子；氧化铝是两性氧化物，可与强酸强碱反应，所以可溶于氢氧化钠；
（3）电解法：冶炼活泼金属（K、Ca、Na、Mg、Al），一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得；
（4）Al与氧化铁在高温下反应生成氧化铝与Fe，该反应为铝热反应，放出大量的热．

解答 解：（1）电子层数越多半径大，电子层相同时核电荷数越小，半径越大，所以在钠、铝、碳、硅的半径大小为：钠、铝、硅、碳；单质广泛用作半导体材料的是硅，故答案为：Na；Si；
（2）铝是13号元素，三个电子层，最外层三个电子，所以铝在周期表中位于第三周期第IIIA族，；氧化铝是两性氧化物，可与强酸强碱反应，所以可溶于氢氧化钠，反应的方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案为：三；IIIA；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）电解法：冶炼活泼金属（K、Ca、Na、Mg、Al），一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的三氧化二铝）制得，所以MgCl₂和NaCl用电解制得，故选BC；
（4）Al与氧化铁在高温下反应生成氧化铝与Fe，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，该反应为铝热反应，放出大量的热，属于放热反应，
故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

点评 本题考查元素周期表和金属的冶炼，题目难度不大，注意根据金属的活泼性确定金属的冶炼方法．注意铝是活泼金属，采用电解法冶炼．