Question

14．元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途，請(qǐng)根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問題：
（1）按原子序數(shù)遞增的順序（稀有氣體除外），以下說法正確的是
a．原子半徑和離子半徑均減小b．金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)
c．氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性減弱，酸性增強(qiáng)d．單質(zhì)的熔點(diǎn)降低
（2）原子最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為氬，氧化性最弱的簡單陽離子是Na⁺
（3）已知：

化合物	MgO	Al2O3	MgCl2	AlCl3
類型	離子化合物	離子化合物	離子化合物	共價(jià)化合物
熔點(diǎn)/℃	2800	2050	714	191

工業(yè)制鎂時(shí)，電解MgCl₂而不電解MgO的原因是MgO的熔點(diǎn)高，熔融時(shí)消耗更多能量，增加生產(chǎn)成本
制鋁時(shí)，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融態(tài)氯化鋁難導(dǎo)電
（4）晶體硅（熔點(diǎn)1410℃）是良好的半導(dǎo)體材料．由粗硅制純硅過程如下：Si（粗）$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl₄$\stackrel{蒸餾}{→}$SiCl₄（純）$→_{1100℃}^{H_{2}}$Si（純）
寫出SiCl₄的電子式：；在上述由SiCl₄制純硅的反應(yīng)中，測得每生成1.12kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ•mol^-1
（5）P₂O₅是非氧化性干燥劑，下列氣體不能用濃硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是b
a．NH₃               b．HI                c．SO₂                d．CO₂
（6）KClO₃可用于實(shí)驗(yàn)室制O₂，若不加催化劑，400℃時(shí)分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1：1．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄
（7）工業(yè)上，通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO₃晶體：NaCl溶液$→_{Ⅰ}^{80℃}$NaClO₃溶液$→_{Ⅱ}^{溫室，KCl}$KClO₃晶體，完成Ⅰ中反應(yīng)的總化學(xué)方程式：NaCl+3H₂O═NaClO₃+3H₂↑□NaCl+□H₂O═□NaClO₃+□
Ⅱ該反應(yīng)過程能析出KClO₃晶體而無其他晶體析出的原因是相同溫度下，溶解度小的物質(zhì)先析出．

Answer 1

分析 （1）a．同一周期，隨著原子序數(shù)的增大，原子半徑逐漸減小，簡單離子半徑先減小后增大再減��；
b．同一周期元素，隨著原子序數(shù)的增大，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)；
c．元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)；
d．同一周期元素，其單質(zhì)的熔點(diǎn)先增大后減小；
（2）第三周期中，次外層電子數(shù)為8，原子最外層電子書與次外層電子數(shù)相同，則該元素為氬；第三周期中簡單陽離子為鈉離子、鎂離子和鋁離子，金屬的還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的氧化性越弱；
（3）氧化鎂熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氯化鎂，電解MgO冶煉Mg浪費(fèi)能源；氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電；
（4）四氯化硅為共價(jià)化合物，氯原子和硅原子都達(dá)到8個(gè)電子，每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，結(jié)合物質(zhì)的量與反應(yīng)放出的熱量成正比計(jì)算；
（5）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性、酸性，P₂O₅是非氧化性干燥劑；
（6）根據(jù)題干信息判斷該無氧酸鹽為氯化鉀，再根據(jù)化合價(jià)變化判斷另一種無氧酸鹽名稱，最后根據(jù)化合價(jià)升降相等配平即可；
（7）電解時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯酸根離子、陰極上氫離子放電生成氫氣；兩種化合物相互交換成分生成另外的兩種化合物的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，相同溫度下，溶解度小的物質(zhì)先析出．

解答 解：（1）a．第三周期中，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，而離子半徑需要根據(jù)陰陽離子進(jìn)行討論，陽離子只有2個(gè)電子層，隨著核電荷數(shù)在增大，半徑逐漸減小，而陰離子有3個(gè)電子層，隨著核電荷數(shù)的增加逐漸減小，但是陰離子半徑整體大于陽離子半徑，從陽離子到陰離子，半徑在增大，故a錯(cuò)誤；
b．同一周期中，隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，故b正確；
c．元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng)，所以其最高價(jià)氧化物的水化物堿性減弱、酸性增強(qiáng)，故c錯(cuò)誤；
d．同一周期元素，其單質(zhì)的熔點(diǎn)先增大后減小，Si的熔點(diǎn)最高，故d錯(cuò)誤；
故答案為：b；
（2）原子最外層電子書與次外層電子數(shù)相同，而第三周期中次外層電子為8，該元素原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則該元素為氬；金屬的還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的氧化性越弱，所以第三周期中氧化性最弱的為Na⁺，
故答案為：氬；Na⁺；
（3）氧化鎂熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氯化鎂，電解MgO冶煉Mg浪費(fèi)能源，所以用熔融態(tài)氯化鎂冶煉鎂；
氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下以分子存在，所以不導(dǎo)電，則用熔融氧化鋁冶煉Al，
故答案為：MgO的熔點(diǎn)高，熔融時(shí)消耗更多能量，增加生產(chǎn)成本；氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融態(tài)氯化鋁難導(dǎo)電；
（4）四氯化硅為共價(jià)化合物，氯原子和硅原子都達(dá)到8個(gè)電子，四氯化硅的電子式為，每生成1.12kg純硅需吸收akJ熱量，則生成1mol純硅吸收的熱量為$\frac{\frac{a}{1.12×1{0}^{3}}}{28}$=0.025aKJ，所以熱化學(xué)方程式為：SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025a kJ•mol^-1，故答案為：；SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025a kJ•mol^-1；
（5）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性、酸性，不能干燥具有還原性、堿性的氣體，
a．NH₃為堿性氣體，不能用濃硫酸和五氧化二磷干燥，可用堿石灰干燥，故錯(cuò)誤；
b．HI為還原性氣體，不能利用濃硫酸干燥，可以利用P₂O₅干燥，故正確；
c．SO₂為酸性氣體，可以用濃硫酸、五氧化二磷或無水氯化鈣干燥，故錯(cuò)誤；
D、CO₂為酸性氣體，可以用濃硫酸、五氧化二磷或無水氯化鈣干燥，故D錯(cuò)誤；
故答案為：b；
（6）KClO₃可用于實(shí)驗(yàn)室制O₂，若不加催化劑，400℃時(shí)分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1：1，則該無氧酸為KCl，KCl中氯元素化合價(jià)為-1，說明氯酸鉀中氯元素化合價(jià)降低，則另一種含氧酸鹽中氯元素化合價(jià)會(huì)升高，由于氯酸鉀中氯元素化合價(jià)為+5，則氯元素化合價(jià)升高只能被氧化成高氯酸鉀，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降相等配平該反應(yīng)為：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄，故答案為：4KClO₃$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$KCl+3KClO₄；
（7）電解時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯酸根離子、陰極上氫離子放電生成氫氣，所以化學(xué)方程式為：NaCl+3H₂O═NaClO₃+3H₂↑
；兩種化合物相互交換成分生成另外的兩種化合物的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，相同溫度下，溶解度小的物質(zhì)先析出；故答案為：NaCl+3H₂O═NaClO₃+3H₂↑
；相同溫度下，溶解度小的物質(zhì)先析出．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及同一周期中元素周期律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系、化學(xué)方程式的書寫等知識(shí)，注重高頻考點(diǎn)的考查，題目難度較大，有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．