Question

元素的单质及其化合物有着广泛的用途．请根据元素周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题．

完成下列填空：

（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b．

a．原子半径和简单离子半径均减小

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中p亚层电子数相同的元素名称是硫，磷元素原子最外层电子排布的轨道表示式是．

（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）SiCl₄SiCl₄（纯）Si（纯）

在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：   ．

（5）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：  ．

Answer 1

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；元素及其化合物．

分析：  （1）a．同一周期，原子半径随着原子序数增大而减小，简单离子半径先减小后增大再减小；

b．同一周期元素，元素的金属性减弱，非金属性增强；

c．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强；

d．同一周期元素，其单质的熔点先增大后减小；

（2）原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是硫，磷元素原子最外层有5个电子，分别位于3s、3p轨道；

（3）氧化镁熔点远远大于氯化镁，电解MgO冶炼Mg浪费能源；

氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电；

（4）在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，

1120gSi的物质的量==40mol，生成40mol纯硅需要吸收akJ热量，则生成1mol纯硅放出的热量为0.025kJ热量，据此书写其热化学方程式；

（5）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，根据元素守恒知，该盐为KCl，另一种盐的阴阳离子个数比为1：1，根据化合价升降相等配平即可．

解答：  解：（1）a．同一周期，原子半径随着原子序数增大而减小，简单离子半径先减小后增大再减小，故错误；

b．同一周期元素，元素的金属性减弱，非金属性增强，即金属性减弱、非金属性增强，故正确；

c．元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，所以其最高价氧化物的水化物碱性减弱、酸性增强，故错误；

d．同一周期元素，其单质的熔点先增大后减小，Si的熔点最高，故错误；

（2）原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是硫，磷元素原子最外层有5个电子，分别位于3s、3p轨道，其轨道表示式为，

故答案为：硫；；

（3）氧化镁熔点远远大于氯化镁，电解MgO冶炼Mg浪费能源，所以用熔融态氯化镁冶炼镁；

氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子存在，所以不导电，则用熔融氧化铝冶炼Al，

故答案为：MgO的熔点高，熔融时消耗更多能量，增加生产成本；氯化铝是共价化合物，熔融态氯化铝难导电；

（4）在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收a kJ热量，

1120gSi的物质的量==40mol，生成40mol纯硅需要吸收akJ热量，则生成1mol纯硅吸收的热量为0.025kJ热量，其热化学方程式为2H₂（g）+SiCl₄（g）Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ•mol^﹣1，故答案为：2H₂（g）+SiCl₄（g）Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ•mol^﹣1；

（5）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，则该无氧酸为KCl，KCl中氯元素化合价为﹣1，说明氯酸钾中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高，由于氯酸钾中氯元素化合价为+5，则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为：4KClO₃KCl+3KClO₄，

故答案为：4KClO₃KCl+3KClO₄．

点评：  本题以第三周期为例考查同一周期元素性质递变规律，涉及反应方程式的书写、热化学方程式的书写、金属的冶炼、原子结构等知识点，综合性较强，会根据金属活泼性强弱确定金属冶炼方法，知道冶炼铝不用氯化铝的原因，题目难度中等．