Question

元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛．
（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为

 

．
（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子能力）递变规律的判断依据是

 

（填序号）
a．Cl₂、Br₂、I₂的熔点
b．Cl₂、Br₂、I₂的氧化性
c．HCl、HBr、HI的热稳定性
d．HCl、HBr、HI的酸性
（3）工业上，通过如下转化可制得KClO₃晶体：NaCl溶液

80℃，通电

Ⅰ

NaClO₃溶液

室温，KCl

Ⅱ

KClO₃晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式：

 

NaCl+

 

H₂O═

 

NaClO₃+

 

 

．
②Ⅱ中转化的基本反应类型是

 

，该反应过程能析出KClO₃晶体而无其他晶体析出的原因是

 

．
（4）一定条件下，在水溶液中1mol Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4）的能量（kJ）相对大小如图所示．

①D是

 

（填离子符号）．
②B→A+C反应的热化学方程式为

 

（用离子符号表示）．

Answer 1

考点：真题集萃,氧化还原反应方程式的配平,反应热和焓变,热化学方程式,卤素原子结构及其性质的比较

专题：氧化还原反应专题,化学反应中的能量变化,卤族元素

分析：（1）与氯元素同族的短周期元素是F原子，F原子核外有2个电子层，最外层有7个电子，据此书写F的原子结构示意图；
（2）同一主族元素，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其单质的氧化性越强；
（3）工业上，通过如下转化可制得KClO₃晶体：NaCl溶液

80℃，通电

Ⅰ

NaClO₃溶液

室温，KCl

Ⅱ

KClO₃晶体，
①电解时，阳极上氯离子放电生成氯酸根离子、阴极上氢离子放电生成氢气；
两种化合物相互交换成分生成另外的两种化合物的反应为复分解反应，相同温度下，溶解度小的物质先析出；
（4）一定条件下，在水溶液1 mol Cl^-、ClO_x^-（x=1，2，3，4，）的能量（kJ）相对大小如图所示．
①D中Cl元素化合价为+7价，据此判断x值；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol．

解答： 解：（1）与氯元素同族的短周期元素是F原子，F原子核外有2个电子层，最外层有7个电子，则F的原子结构示意图为，故答案为：；
（2）同一主族元素，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其单质的氧化性越强，与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关，故选bc；
（3）工业上，通过如下转化可制得KClO₃晶体：NaCl溶液

80℃，通电

Ⅰ

NaClO₃溶液

室温，KCl

Ⅱ

KClO₃晶体，
①电解时，阳极上氯离子放电生成氯酸根离子、阴极上氢离子放电生成氢气，所以反应方程式为1NaCl+3H₂O═1NaClO₃+3H₂↑，
故答案为：1；3；1；3；H₂↑；
②NaClO₃转化为KClO₃，说明该反应中两种物质相互交换离子生成盐，为复分解反应，相同温度下，溶解度小的物质先析出，室温下KClO₃在水中的溶解度明显小于其它晶体，所以先析出KClO₃，
故答案为：复分解反应；室温下KClO₃在水中的溶解度明显小于其它晶体；
（4）①根据图象知，D中Cl元素化合价为+7价，所以ClO_x^-中x为4，则D为ClO₄^-，故答案为：ClO₄^-；
②B→A+C，根据转移电子守恒得该反应方程式为3ClO^-=ClO₃^-+2Cl^-，反应热=（63kJ/mol+2×0kJ/mol）-3×60kJ/mol=-117kJ/mol，所以该热化学反应方程式为3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol，故答案为：3ClO^-（aq）=ClO₃^-（aq）+2Cl^-（aq）△H=-117kJ/mol．

点评：本题以卤族元素为载体考查了氧化还原反应、热化学反应、非金属强弱的判断方法等知识点，根据物质的性质、原子结构结合元素周期律等知识点来分析解答，题目难度中等．