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________(填选项字母)。

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NaClO₃溶液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1 mol Cl^－、ClO(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

解析　(1)根据题意可知，与Cl同族的短周期元素为F，其原子序数为9，最外层电子数为7，电子层数为2，故其原子结构示意图为。

(2)比较元素的非金属性强弱可以通过比较元素的气态氢化物的稳定性或者最高价氧化物对应水化物的酸性，气态氢化物越稳定、最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，也可以通过单质之间的置换反应，故只有b、c正确。

(3)①NaCl中Cl元素的化合价由－1价升高到NaClO₃中的＋5价，故必定有一种元素的化合价要降低，经分析只能是H元素由＋1价降到0价，因此结合原子守恒和电子守恒可写出化学方程式：NaCl＋3H₂O===NaClO₃＋3H₂↑。

②由NaClO₃和KCl反应生成KClO₃和NaCl，元素的化合价都没有变化故为复分解反应，其他晶体没有析出，只析出了KClO₃，说明KClO₃的溶解度较小，小于其他晶体。

(4)①根据图示曲线可知Cl元素的化合价越来越高，由曲线可知D中Cl元素的化合价是＋7价，因此ClO中x＝4，即D为ClO。

②根据曲线可知A为Cl^－、B为ClO^－，故化学方程式为3ClO^－===2Cl^－＋ClO，结合曲线可知ClO^－相对Cl^－的能量为60 kJ，ClO相对Cl^－的能量为63 kJ，因此该反应的反应热为ΔH＝(63－60)kJ·mol^－1－2×60 kJ·mol^－1＝－117 kJ·mol^－1。

答案　(1)

(2)bc

(3)①NaCl＋H₂O===NaClO₃＋H₂↑

②复分解反应　室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体

(4)①ClO

②3ClO^－(aq)===ClO(aq)＋2Cl^－(aq)

ΔH＝－117 kJ·mol^－1