Question

【題目】鋁是地殼中含量最高的金屬元素，其單質及其化合物在生產生活中的應用十分廣泛。

（1）鋁原子最外層電子排布式是________，鋁原子核外有___種能量不同的電子。

（2）1827年，德國化學家維勒用金屬鉀與無水氯化鋁反應而制得了金屬鋁。不用鉀與氯化鋁溶液制鋁的理由是_________；現代工業煉鋁是以Al2O3為原料，與冰晶石(Na3A1F6)在熔融狀態下進行電解，其陰極電極反應式為___________________________。

（3）用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質是工業上較常用的方法。如：2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3，用化學平衡移動原理解釋上述方法可制取金屬Ba的原因是________。

（4）LiAlH4由Li+、A1H4-構成，是有機合成中常用的試劑，LiAlH4在125℃分解為LiH、H2和Al。

①比較Li+、 H-、Al3+、H+離子半徑大小____________。

②寫出LiAlH4分解的方程式（需配平）_______，若反應生成3.36 L氫氣（標準狀況下），則有____g鋁生成。

③LiAlH4與乙醛反應可生成乙醇，推斷LiAlH4是反應的_________劑。

Answer 1

【答案】3s23p1 5 鉀先與水反應生成KOH，KOH再與氯化鋁反應生成氫氧化鋁，無法得到單質鋁 Al3++3e-=Al 利用Ba的沸點比Al的低，Ba以氣體逸出，使平衡右移 Al3+＞ H-＞Li+＞ H+ 2LiAlH42LiH＋2Al＋3H2↑ 2.7 g 還原劑

【解析】

（1）Al原子核外有13個電子，基態Al原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1，鋁原子最外層電子排布式是3s23p1；鋁原子核外有1s、2s、2p、3s、3p五種能量不同的電子，即鋁原子核外有5種能量不同的電子。

（2）鉀跟氯化鋁溶液反應時，K先與水反應生成KOH，KOH與氯化鋁反應得到氫氧化鋁沉淀，不能制得鋁；電解熔融Al2O3生成鋁和氧氣，陰極電極反應式為Al3++3e-=Al。

（3）Ba的沸點比Al的低，在2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3反應中Ba以氣體逸出，使平衡右移，從而可制取金屬Ba。

（4）① Al3+有2個電子層，Li+、 H-具有相同的電子層結構且只有1個電子層，H+核外沒有電子，根據“層多徑大，序大徑小”，離子半徑由大到小的順序為Al3+＞ H-＞Li+＞ H+；

②根據題意，LiAlH4分解的方程式為2LiAlH42LiH＋2Al＋3H2↑；標準狀況下3.36 L氫氣物質的量為0.15mol，根據方程式，有0.1mol鋁生成，生成Al的質量為2.7g。

③乙醛反應生成乙醇，乙醛發生了加氫的還原反應，說明LiAlH4是反應的還原劑。