【题目】第三周期的元素单质及其化合物有广泛的用途,请根据相关知识回答下列问题:
(1)原子最外层电子数是核外电子总数的元素,其原子结构示意图为________________;还原性最弱的简单阴离子__________ (填离子符号)。
(2)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料,可通过如图所示过程制备:
在上述由SiCl4制纯硅的反应中, 测得每生成2.8kg纯硅需要吸收akJ热量,请写出该反应的热化学方程式___________________。
(3)氯化铝的水溶液可用于净水,其原因是_________ (用离子方程式表示)。
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)来制取无水氯化铝的一种工艺流程如图所示:
已知:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | FeCl2 | Al2O3 | Fe2O3 | SiO2 |
沸点/℃ | 57.6 | 180(升华) | 300(升华) | 1023 | 2980 | 3414 | 2230 |
①工业制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的理由是____________。
② 步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多, 其作用是_________ (只要求写出一种)。
③步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气,则生成相对原子质量比硅大的单质______________。
④尾气经冷却至室温后用足量的KOH浓溶液吸收,生成的盐中除了K2CO3外,还有3种,其化学式分别为________________;其中一种盐可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1。写出该反应的化学方程式:________________。
⑤结合流程及相关数据分析,步骤V中加入铝粉的目的是__________________。