Question

20．鈉、鋁、碳、硅是四種常見的化學元素．請回答下列問題：
（1）五種元素中，原子半徑最大的是Na（填元素符號），單質廣泛用作半導體材料的是Si（填化學式）．
（2）鋁在周期表中位于第三周期第IIIA族，氧化鋁在另三種元素之一的最高價氧化物對應的水化物溶液中可溶解，寫出反應的離子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）工業上由下列物質冶煉相應金屬時與冶煉鋁采用相同方法的是BC（填選項代號）．
A．Fe₂O₃      B．MgCl₂          C．NaCl            D．HgO
（4）生產上常利用金屬鋁與Fe₂O₃在高溫下的反應來進行焊接鋼軌，請寫出該反應的化學方程式：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

Answer 1

分析 （1）電子層數越多半徑大，電子層相同時核電荷數越小，半徑越大；單質廣泛用作半導體材料的是硅；
（2）鋁是13號元素，三個電子層，最外層三個電子；氧化鋁是兩性氧化物，可與強酸強堿反應，所以可溶于氫氧化鈉；
（3）電解法：冶煉活潑金屬（K、Ca、Na、Mg、Al），一般用電解熔融的氯化物（Al是電解熔融的三氧化二鋁）制得；
（4）Al與氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁與Fe，該反應為鋁熱反應，放出大量的熱．

解答 解：（1）電子層數越多半徑大，電子層相同時核電荷數越小，半徑越大，所以在鈉、鋁、碳、硅的半徑大小為：鈉、鋁、硅、碳；單質廣泛用作半導體材料的是硅，故答案為：Na；Si；
（2）鋁是13號元素，三個電子層，最外層三個電子，所以鋁在周期表中位于第三周期第IIIA族，；氧化鋁是兩性氧化物，可與強酸強堿反應，所以可溶于氫氧化鈉，反應的方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案為：三；IIIA；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）電解法：冶煉活潑金屬（K、Ca、Na、Mg、Al），一般用電解熔融的氯化物（Al是電解熔融的三氧化二鋁）制得，所以MgCl₂和NaCl用電解制得，故選BC；
（4）Al與氧化鐵在高溫下反應生成氧化鋁與Fe，反應方程式為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe，該反應為鋁熱反應，放出大量的熱，屬于放熱反應，
故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．

點評 本題考查元素周期表和金屬的冶煉，題目難度不大，注意根據金屬的活潑性確定金屬的冶煉方法．注意鋁是活潑金屬，采用電解法冶煉．