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/℃ | 2 800 | 2 050 | 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1 410 ℃)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11。写出该反应的化学方程式____________________________ ____________________________________________。![]()
解析 (1)第三周期元素从左到右原子序数依次增大,从左到右原子半径逐渐减小,金属阳离子的半径小于同一周期非金属元素阴离子半径,a错误;第三周期元素从左到右元素得电子能力增强,失电子能力减弱,即金属性减弱,非金属性增强,b正确;第三周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,酸性增强,c错误;第三周期元素单质熔点最高的是硅,最低的是氯气,所以从左到右元素单质的熔点不是逐渐降低的,d错误。
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素的原子结构示意图为
,其元素名称是氩;Na的失电子能力最强,所以Na+的氧化性最弱。
(3)MgO的熔点太高,电解时消耗的能量多,增加生产的成本;AlCl3属于共价化合物,熔融态时难导电。
(5)P2O5属于酸性氧化物,不能用来干燥碱性气体,浓硫酸不能干燥碱性气体和还原性气体,所以NH3既不能用P2O5干燥,也不能用浓硫酸干燥。HI属于还原性气体不能用浓硫酸干燥,但可以用P2O5干燥。SO2、CO2既能用P2O5干燥,也能用浓硫酸干燥。
(6)依据元素守恒和得失电子守恒的原则书写该反应的化学方程式4KClO3
KCl+3KClO4。
答案 (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,熔融状态难导电
(5)b
(6)4KClO3
KCl+3KClO4
碳纳米管是近年来材料科学研究的热点.为除去碳纳米管中的杂质﹣﹣碳纳米颗粒(少量碳原子的聚集体),可以将样品溶解于强酸性的K2Cr2O7溶液中充分反应,当溶液由橙色转变为墨绿色(Cr3+)即可,同时放出一种无毒的气体.以下判断正确的是( )
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| A. | 可以用浓盐酸调节K2Cr2O7溶液的酸性 |
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| B. | 该过程中每氧化2 mol碳纳米颗粒,转移8NA个电子 |
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| C. | 若将该反应设计为原电池,则碳纳米颗粒应作为原电池的正极 |
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| D. | 可以通过过滤的方法最终得到碳纳米管 |
利用下图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
| 选项 | ① | ② | ③ | 实验结论 | |
| A | 稀硫酸 | Na2S | AgNO3与 AgCl的浊液 | Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) |
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| B | 浓硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 | |
| C | 稀盐酸 | Na2SO3 | Ba(NO3)2 溶液 | SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀 | |
| D | 浓硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3 溶液 | 酸性:硝酸>碳酸>硅酸 |