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
 
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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
 
,氧化性最强的简单阳离子是
 
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(3)Si和HCl反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和
 
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物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9
(4)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
 
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A.NH3   B.HI    C.H2S    D.SO2
(5)①CaCO3和适量HCl溶液反应时,每产生4.4g气体(不考虑气体溶解),放热akJ,则该反应的热化学方程式为
 
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②上述反应至无气泡逸出后,取适量残留溶液,插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液,测得pH变化曲线如图所示请用离子方程式表示B-C段发生的反应:
 
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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
分析:(1)根据同一周期中元素周期律内容进行解答;
(2)第三周期中,次外层电子数为8,原子最外层电子书与次外层电子数相同,则该元素为氩;第三周期中简单阳离子为钠离子、镁离子和铝离子,金属的还原性越弱,对应离子的氧化性越强;
(3)根据题中数据,采用精馏(或蒸馏)方法提纯SiHCl3;
(4)浓硫酸具有强氧化性、酸性,P2O5是非氧化性干燥剂,然后结合各选项中气体的性质进行判断;
(5)①每产生4.4g 气体(不考虑气体溶解),放热a kJ,每产生44g 气体(不考虑气体溶解),放热10a kJ;
②B-C段pH不变,结合反应物判断.
解答: 解:(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,半径在增大,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.最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故C错误;
D.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>P>Na>Cl2>Ar,故D错误;
故答案为:B;
(2)原子最外层电子书与次外层电子数相同,而第三周期中次外层电子为8,该元素原子结构示意图为:,则该元素为氩;金属的还原性越弱,对应离子的氧化性越强,所以第三周期中氧化性最弱的为Al3+,
故答案为:氩;Al3+;
(3)利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏,SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),由于沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质;
故答案为:精馏(或蒸馏);
(4)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,C.H2S 而P2O5是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体,可以干燥碘化氢和硫化氢,所以BC正确,
故答案为:BC;
(5))①每产生4.4g 气体(不考虑气体溶解),放热a kJ,每产生44g 气体(不考虑气体溶解),放热10a kJ,热化学方程式为:CaCO3(s)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g)△H=-10a kJ/mol,故答案为:CaCO3(s)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g)△H=-10a kJ/mol;
②由图象可知BC段PH不变,则为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,其离子方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓.
点评:本题考查了同一周期中元素周期律与原子结构的关系、热化学方程式的书写、化学方程式的书写等知识,题目难度较大,试题涉及的题量较大,充分考查了学生对所学知识的掌握情况,试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力.
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