题目内容

元素的单质及其化合物有着广泛的用途.请根据元素周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题.
完成下列填空:
(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.原子半径和简单离子半径均减小
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中p亚层电子数相同的元素名称是
 
,磷元素原子最外层电子排布的轨道表示式是
 
.
(3)已知:
化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3
类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物
熔点/℃28002050714191
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)
Cl2
460℃
SiCl4
蒸馏
SiCl4(纯)
H2
1100℃
Si(纯)
在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
 
.
(5)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:
 
.
考点:同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系
专题:元素周期律与元素周期表专题,元素及其化合物
分析:(1)a.同一周期,原子半径随着原子序数增大而减小,简单离子半径先减小后增大再减小;
b.同一周期元素,元素的金属性减弱,非金属性增强;
c.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;
d.同一周期元素,其单质的熔点先增大后减小;
(2)原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是硫,磷元素原子最外层有5个电子,分别位于3s、3p轨道;
(3)氧化镁熔点远远大于氯化镁,电解MgO冶炼Mg浪费能源;
氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;
(4)在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量,
1120gSi的物质的量=
1120g
28g/mol
=40mol,生成40mol纯硅需要吸收akJ热量,则生成1mol纯硅放出的热量为0.025kJ热量,据此书写其热化学方程式;
(5)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,根据元素守恒知,该盐为KCl,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,根据化合价升降相等配平即可.
解答: 解:(1)a.同一周期,原子半径随着原子序数增大而减小,简单离子半径先减小后增大再减小,故错误;
b.同一周期元素,元素的金属性减弱,非金属性增强,即金属性减弱、非金属性增强,故正确;
c.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以其最高价氧化物的水化物碱性减弱、酸性增强,故错误;
d.同一周期元素,其单质的熔点先增大后减小,Si的熔点最高,故错误;
(2)原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是硫,磷元素原子最外层有5个电子,分别位于3s、3p轨道,其轨道表示式为,
故答案为:硫;;
(3)氧化镁熔点远远大于氯化镁,电解MgO冶炼Mg浪费能源,所以用熔融态氯化镁冶炼镁;
氯化铝是共价化合物,熔融状态下以分子存在,所以不导电,则用熔融氧化铝冶炼Al,
故答案为: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;
(4)在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量,
1120gSi的物质的量=
1120g
28g/mol
=40mol,生成40mol纯硅需要吸收akJ热量,则生成1mol纯硅吸收的热量为0.025kJ热量,其热化学方程式为2H2(g)+SiCl4(g)
 1100℃ 
.
 
Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ?mol-1,故答案为:2H2(g)+SiCl4(g)
 1100℃ 
.
 
Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ?mol-1;
(5)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:4KClO3
 400℃ 
.
 
KCl+3KClO4,
故答案为:4KClO3
 400℃ 
.
 
KCl+3KClO4.
点评:本题以第三周期为例考查同一周期元素性质递变规律,涉及反应方程式的书写、热化学方程式的书写、金属的冶炼、原子结构等知识点,综合性较强,会根据金属活泼性强弱确定金属冶炼方法,知道冶炼铝不用氯化铝的原因,题目难度中等.
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