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。
Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
(1)Na位于元素周期表第________周期第________族;S的基态原子核外有________个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为________________________。
(2)用“>”或“<”填空:
| 第一电离能 | 离子半径 | 熔点 | 酸性 |
| Si____S | O2-____Na+ | NaCl____Si | H2SO4____HClO4 |
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:________________________________________________________________________。