题目内容
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.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(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)
SiCl4
SiCl4(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1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)P2O5是非氧化性干燥剂,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:________________________________________________________________________。
(1)b (2)氩 Na+(或钠离子)
(3)MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本
AlCl3是共价化合物,熔融态难导电
(4)![]()
SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g)
ΔH=+0.025a kJ·mol-1
(5)b
(6)4KClO3
KCl+3KClO4
[解析] (1)除稀有气体外,第三周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小,而离子半径不一定减小,如r(Na+)<r(Cl-),a错误;同一周期的主族元素随原子序数的递增,金属性减弱,非金属性增强,b正确;同周期主族元素从左至右,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,c错误;单质的熔点不一定降低,如Na的熔点低于Mg、Al等的熔点,d错误。(2)第三周期元素的原子核外有三个电子层,次外层电子数为8,故该元素原子最外层的电子数也为8,该元素为氩;简单离子的氧化性越弱,对应单质的还原性越强,元素的金属性越强,第三周期中金属性最强的元素是Na,因此Na+的氧化性最弱。(3)由题给数据表知,MgO的熔点比MgCl2的熔点高,MgO熔融时耗费更多能源,增加成本;AlCl3是共价化合物,熔融态时不电离,难导电,故冶炼铝不能用电解AlCl3的方法。(4)SiCl4属于共价化合物,其电子式为
;由SiCl4制纯硅的化学方程式为SiCl4(l)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g),生成1.12 kg即40 mol纯硅吸收a kJ热量,则生成1 mol纯硅需吸收0.025a kJ热量。(5)NH3是碱性气体,既不能用浓硫酸干燥,也不能用P2O5干燥;HI是具有还原性的酸性气体,可用P2O5干燥,但不能用浓硫酸干燥;SO2、CO2既能用浓硫酸干燥,又能用P2O5干燥,综上分析,正确答案为b。(6)KClO3(Cl的化合价为+5价)受热分解生成的无氧酸盐是KCl,另一含氧酸盐中氯元素的化合价必须比+5价高,可能为+6价或+7价,若为+6价,形成的盐中阴阳离子个数比不可能为1∶1,只能是+7价,故该含氧酸盐为KClO4,据此可写出该反应的化学方程式。
4种相邻主族短周期元素的相对位置如表,元素X的原子核外电子数是M的2倍,Y的氧化物具有两性。回答下列问题:
| M | N | ||
| X | Y |
(1)元素X在周期表中的位置是第________周期、第________族,其单质可采用电解熔融________的方法制备。
(2)M、N、Y三种元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________,碱性最强的是________。(填化学式)
(3)气体分子(MN)2的电子式为________。(MN)2称为拟卤素,性质与卤素类似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____________________________。
某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物,进行了下列实验:用如图所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒高温下不与水和铁反应).
![]()
(1)如何检查该装置的气密性:
(2)写出铁与水蒸气反应的化学方程式
(3)验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹;1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸馏水。
在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
| 实验步骤 | 预期现象与结论 | |
| 步骤1 | 取反应后干燥的固体ag于试管中,加入足量的1mol/L CuSO4溶液,充分振荡,经固液分离、洗涤后,再向固体中滴加足量的 ,振荡溶解,过滤后将滤液配成250mL溶液,待用。 | |
| 步骤2 | 取少量步骤1中滤液于试管中,
|
|
| 步骤3 | 取少量步骤1中滤液于试管中,
|
|
步骤1中加入足量1mol/L CuSO4溶液的作用是 。