Question

鋁是一種重要的金屬。

(1)鋁在元素周期表中的位置是__________。

(2)生產中曾用鋁熱反應焊接鋼軌，鋁與氧化鐵發生反應的化學方程式為__________________________。

(3)鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為____________________________；同溫同壓下，在濃度和體積均為100 mL 2 mol/L的鹽酸及NaOH溶液中加入等質量的Al，產生氣體的體積比為5∶6，則所加Al的質量為__________。

(4)以上述所得AlCl₃溶液為原料制取無水AlCl₃，先制得AlCl₃·6H₂O晶體，主要操作包括________________________，在干燥的HCl氣流中加熱AlCl₃·6H₂O晶體，能進一步制取無水AlCl₃，其原因是(結合離子方程式簡要說明) ______________________。

Answer 1

解析：(3)2Al＋6HCl===2AlCl₃＋3H₂↑，2Al＋2NaOH＋2H₂O===2NaAlO₂＋3H₂↑，由上述兩個方程式可以看出，當鹽酸與NaOH的物質的量相同時，產生H₂的體積比為1∶3，現為5∶6＞1∶3，故加入的Al相對鹽酸過量，對NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al質量為×27 g/mol×0.2 mol＝1.8 g，對應5份H₂，當H₂為6份時，鋁的質量為×1.8 g＝2.16 g，即為所求。

答案：(1)第3周期第ⅢA族

(2)2Al＋Fe₂O₃Al₂O₃＋2Fe

(3)2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO＋3H₂↑　2.16 g

(4)加熱濃縮、冷卻結晶、過濾

Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋，在干燥的HCl氣流中，抑制AlCl₃的水解，且帶走AlCl₃·6H₂O晶體受熱產生的水蒸氣，故能得到 AlCl₃。