Question

3．閱讀下面科普短文．
19世紀初，鋁是比黃金還貴的金屬，主要是由于鋁的化學性質很活潑，在自然界以化合物形式存在．當時采用鈉和氯化鋁在一定條件下發生置換反應得到鋁，因生產成本高，所以鋁十分珍貴．
19世紀末，霍爾應用電解熔融金屬化合物的方法制備金屬．他在用氧化鋁制備金屬鋁的過程中，發現氧化鋁的熔點很高（2050℃），很難達到熔融狀態，必須物色一種能夠溶解氧化鋁而又能降低其熔點的材料，實驗過程中發現冰晶石（Na₃AlF₆）能起到這種作用．
霍爾在坩堝中，把氧化鋁溶解在10%～15%的熔融的冰晶石里進行電解，發現有小球狀銀白色的鋁生成，冰晶石在電解過程中不被分解，并有足夠的流動性，有利于電解的進行．這種廉價煉鋁方法的發現，使鋁成為廣泛應用的金屬材料，至今仍在使用．
根據文章內容，回答下列問題：
（1）金屬鋁的物理性質熔點高．
（2）冰晶石中氟元素的化合價為-1．
（3）用金屬鈉制取鋁的化學方程式為3Na+AlCl₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaCl+Al．
（4）霍爾用電解法制取鋁的化學方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑
（5）電解法制鋁的過程中，冰晶石的作用是催化．

Answer 1

分析 （1）物質的物理性質是指不需要通過化學變化表現出來的性質，物質的物理性質有：顏色、狀態、氣味、密度、熔點、沸點、溶解性等方面．
（2）根據化合價的規律，計算氟元素的化合價．
（3）根據鈉與氯化鋁在一定條件下發生置換反應得到鋁寫出化學方程式；
（4）根據信息：把氧化鋁溶解在10%～15%的熔融的冰晶石里進行電解，發現有小球狀銀白色的鋁生成，寫出化學方程式；
（5）根據信息：冰晶石在電解過程中不被分解，并有足夠的流動性，有利于電解的進行．分析解答．

解答 【解答】解：（1）由題意可知，鋁的熔點高，是不需要通過化學變化表現出來的性質，屬于物理性質；
（2）在Na₃AlF₆中，鈉、鋁元素的化合價分別是+1價和+3價，根據在化合物中正負化合價的代數和為零的原則，可設氟元素的化合價為x，則+1×3+（+3）+x×6=0，則氟元素的化合價為-1價；
（3）鈉與氯化鋁在一定條件下發生置換反應，反應的方程式是：3Na+AlCl₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaCl+Al；
（4）電解氧化鋁的方法制取單質鋁的化學方程式為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
（5）根據信息：冰晶石在電解過程中不被分解，并有足夠的流動性，有利于電解的進行．可知冰晶在電解法制鋁的過程中起到催化作用．
故答案為：（1）熔點高；（2）-1；（3）3Na+AlCl₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3NaCl+Al；（4）2Al₂O₃$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Al+3O₂↑；
（5）催化．

點評 本題考查的知識點較多，主要是通過題目提供的信息結合所學的化學基本知識進行解答．