题目内容
【题目】元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是___。
a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强
c.单质的熔点降低 d.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为___,氧化性最弱的简单阳离子是___。
(3)已知:
化合物 | MgO | Al2O3 | MgCl2 | AlCl3 |
类型 | 离子化合物 | 离子化合物 | 离子化合物 | 共价化合物 |
熔点/℃ | 2800 | 2050 | 714 | 191 |
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是___;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料.由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式:___;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式___。
(5)下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是___。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1.写出该反应的化学方程式:___。
【答案】b 氩 Na+ MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本 氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电 2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJmol﹣1 b 4KClO3KCl+3KClO4
【解析】
(1)a.原子半径和离子半径均减小;第三周期中,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论,阳离子只有2个电子层,随着核电荷数在增大,半径逐渐减小,而阴离子有3个电子层,随着核电荷数的增加逐渐减小,但是阴离子半径整体大于阳离子半径,从阴离子到阳离子,半径在减小,故a错误;
b.金属性减弱,非金属性增强;同一周期中,随着核电荷数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故b正确;
c.金属单质的熔点降低,即Na<Mg<Al<Si(原子晶体),而非金属单质是分子晶体,熔点比金属单质低,整体趋势是Si>Al>Mg>S>Na>P>Cl2>Ar,故c错误;
d金属性减弱,非金属性增强.则最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故d错误;
故答案为b;
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同,而第三周期元素的次外层电子为8,该元素原子结构示意图为:,则该元素为氩;金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,所以第三周期中氧化性最弱的为Na+;
(3)由于氧化镁的熔点远远大于氯化镁的熔点,熔融时消耗更多能量,增加生成成本,所以工业制镁时,采用电解MgCl2而不电解MgO;由于氯化铝为共价化合物,熔融状态下氯化铝不导电,制铝时电解Al2O3而不电解AlCl3;
(4)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,四氯化硅的电子式为:;1.12kg纯硅的物质的量为:=40mol,生成40mol硅吸收akJ热量,则生成1mol硅吸收的热量为:=0.025akJ,所以四氯化硅气体与氢气反应生成单质硅和氯化氢的热化学方程式为:2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g) △H=+0.025akJmol﹣1;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,不能干燥具有还原性、碱性的气体,所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a.NH3 b.HI,而P2O5是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体,可以干燥碘化氢,所以b正确,故答案为b;
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为﹣1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3KCl+3KClO4。
【题目】碳酸钾与碳酸氢钾都是重要的化学试剂与工业原料,具有广泛的用途.
(1)将碳酸钾、石灰石和二氧化硅进行高温煅烧,可得到组成为K2OCaO6SiO2的钾玻璃,同时排出CO2.若制造5.1kg钾玻璃,排放的CO2在标准状况下的体积是_____L.
(2)已知亚硫酸的酸性强于碳酸.工业上用碳酸钾与碳酸氢钾的混合溶液吸收SO2,充分反应后,所得溶液组成如下表:
物质 | K2CO3 | KHCO3 | K2SO3 |
质量(kg) | 55.2 | 120.0 | 63.2 |
计算原吸收液中碳酸钾与碳酸氢钾的物质的量之比_______________.
(3)根据上表中的数据,计算上表的混合溶液还能吸收SO2的最大质量(不计SO2的溶解)._____________
(4)将热的浓CuSO4溶液与K2CO3溶液混合,析出物中有一种蓝色粒状晶体(不含结晶水),式量为376,其中钾元素的质量分数为0.104.取0.02mol该晶体溶于足量的稀盐酸中,没有气体产生,再加入BaCl2,产生9.32g白色沉淀,通过计算推断晶体的化学式.___