Question

工业上制取冰晶石（Na₃AlF₆）的化学方程式如下：

完成下列填空：

（1）反应中四种元素对应的简单离子核外电子排布相同，请按离子半径从大到小的顺序排列这四种离子____，其中原子序数最大的元素原子核外有___种能量不同的电子，其最外层电子的电子云有____种不同的伸展方向。

（2）反应中有两种元素在元素周期表中位置相邻，能比较它们的金属性或非金属性强弱的事实是____（选填编号）。

a. 气态氢化物的稳定性          b. 最高价氧化物对应水化物的酸性

c. 单质与氢气反应的难易        d. 单质与同浓度酸发生反应的快慢

反应中两种金属元素，它们的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为_______。

（3）冰晶石在工业上可做电解氧化铝的助溶剂，此反应中若有0.6mol电子转移，则在____极可得金属铝的质量为_____克。

（4）工业上不采用电解氯化铝的方法而是采用电解氧化铝的方法获得铝单质的原因是______。

Answer

O2-＞F-＞Na+＞Al3+ 5 2 ac Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 阴 5.4 氯化铝为分子晶体，在熔融状态下不能发生电离

【解析】

（1）电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小；原子序数最大的为Al，不同能级中的电子能量不同；最外层为3s23p1，有2种电子云；
（2）反应中两种元素在元素周期表中位置相邻，为O元素与氟元素，可以根据氢化物稳定性、单质与氢气反应难易程度比较，O、F元素没有含氧酸，不能用最高价氧化物对应水化物的酸性，单质与酸反应快慢不能比较非金属性强弱；
（3）氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠与水；
（4）电解池阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，而铝离子发生还原反应，应在阴极析出；根据电子转移守恒计算Al的物质的量，进而计算Al的质量；
（5）氯化铝为共价化合物，晶体中不存在离子，熔融时不能导电。

(1)O2−、F−、Na+、Al3+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径：O2−>F−>Na+>Al3+;原子序数最大的为Al,核外电子排布为1s22s22p63s23p1,不同能级中的电子能量不同,核外有5种不同能量的电子;最外层为3s23p1,有2种电子云,故答案为：O2−>F−>Na+>Al3+；5；2；

(2)反应中两种元素在元素周期表中位置相邻，为O元素与氟元素，

a. 氢化物越稳定，非金属性越强，a项正确；

b. O、F元素没有含氧酸，不能用最高价氧化物对应水化物的酸性，b项错误；

c.单质与氢气反应越容易，对应元素的非金属性越强，c项正确；

d.单质与同浓度酸发生反应的快慢不能判断非金属性强弱，如氧气与硝酸不反应，而S、碘与硝酸反应，d项错误，

故选：ac；

(3)氢氧化铝是两性氢氧化物,能和氢氧化钠反应,反应离子方程式为：Al(OH)3+OH−=AlO2−+2H2O，

故答案为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

(4)电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,而铝离子发生还原反应,应在阴极析出;根据电子转移守恒,析出Al的物质的量为=0.2mol，故析出Al的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g，

故答案为：阴；5.4；

(5)因为氯化铝为共价化合物，属于分子晶体，晶体中不存在离子，熔融时不能导电，故不能被电解；而氧化铝为离子化合物，熔融状态可以导电，

故答案为：氯化铝为分子晶体，在熔融状态下不能发生电离。