Question

鋁及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有廣泛用途．
（l）工業(yè)上冶煉鋁需要冰晶石（Na₃AlF₆）是

 

（填“離子化合物”或“共價化合物”）．工業(yè)上，利用氫氟酸和碳酸鈉、氫氧化鋁反應制備冰晶石．理論上，參與反應的HF、Na₂CO₃、Al（OH）₃的物質的量之比為

 

．
（2）工業(yè)制備鋁，用石墨作電極，寫出陰極反應式：

 

，陽極上收集的氧氣體積小于理論值，可能的原因是

 

．
（3）鋁熱反應是工業(yè)冶煉難熔金屬的重要反應．
①Al（s）+

3

4

O₂（g）═

1

2

Al₂O₃（s）△H₁
②4V（s）+5O₂（g）═2V₂O₅（s）△H₂
3V₂O₅（s）+10Al（s）═5Al₂O₃（s）+6V（s）△H=

 

．
（4）鐵明礬化學式為Al₂Fe（SO₄）₄，它是一種凈水劑．在鐵明礬溶液中

c(Al3+)

c( SO 2- 4 )

 

1

2

（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考點：電解原理,化學方程式的有關計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化,化學平衡專題,電化學專題

分析：（1）Na₃AlF₆是由活潑金屬與活潑非金屬構成的；根據(jù)原子守恒計算；
（2）電解熔融的氧化鋁，陰極上鋁離子得電子，陽極上氧離子失電子，高溫下C與氧氣反應；
（3）根據(jù)蓋斯定律結合已知熱化學方程式計算；
（4）鋁離子水解，鋁離子濃度減小．

解答： 解：（1）Na₃AlF₆是由活潑金屬Na、Al與活潑非金屬F構成的，微粒之間以靜電作用結合，屬于離子鍵，是離子化合物已知冰晶石的化學式：Na₃AlF₆，令Na₃AlF₆為1mol，則需要HF6mol，Na₂CO₃

3

2

mol，Al（OH）₃2mol，則理論上，參與反應的HF、Na₂CO₃、Al（OH）₃的物質的量之比為12：3：2；
故答案為：離子化合物；12：3：2；
（2）電解熔融的氧化鋁，陰極上鋁離子得電子，其電極反應式為：Al³⁺+3e^-=Al，陽極上氧離子失電子，高溫下C與氧氣反應，所以陽極上收集的氧氣體積小于理論值；
故答案為：Al³⁺+3e^-=Al；高溫下氧氣與石墨反應；
（3）已知①Al（s）+

3

4

O₂（g）═

1

2

Al₂O₃（s）△H₁
②4V（s）+5O₂（g）═2V₂O₅（s）△H₂
由蓋斯定律：①×10-②×

3

2

得 3V₂O₅（s）+10Al（s）═5Al₂O₃（s）+6V（s）△H=

20△H1-3△H2

2

，
故答案為：

20△H1-3△H2

2

；
（4）在鐵明礬溶液中鋁離子水解，鋁離子濃度減小，硫酸根離子的濃度不變，所以溶液中

c(Al3+)

c( SO 2- 4 )

＜

1

2

，
故答案為：＜．

點評：本題考查了離子化合物的概念、電解原理的應用、蓋斯定律的應用、鹽的水解原理的應用等，題目側重于反應原理的應用的考查，題目難度中等．