Question

元素的單質(zhì)及其化合物有著廣泛的用途．請(qǐng)根據(jù)元素周期表中第三周期元素相關(guān)知識(shí)回答下列問題．
完成下列填空：
（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．原子半徑和簡單離子半徑均減小
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)與次外層中p亞層電子數(shù)相同的元素名稱是

 

，磷元素原子最外層電子排布的軌道表示式是

 

．
（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

 

；
制鋁時(shí)，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是

 

．
（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）

Cl2

460℃

SiCl₄

蒸餾

SiCl₄（純）

H2

1100℃

Si（純）
在上述由SiCl₄制純硅的反應(yīng)中，測(cè)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：

 

．
（5）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：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

專題：元素周期律與元素周期表專題,元素及其化合物

分析：（1）a．同一周期，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，簡單離子半徑先減小后增大再減��；
b．同一周期元素，元素的金屬性減弱，非金屬性增強(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）原子最外層電子數(shù)與次外層中p亞層電子數(shù)相同的元素名稱是硫，磷元素原子最外層有5個(gè)電子，分別位于3s、3p軌道；
（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）在上述由SiCl₄制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收a kJ熱量，
1120gSi的物質(zhì)的量=

1120g

28g/mol

=40mol，生成40mol純硅需要吸收akJ熱量，則生成1mol純硅放出的熱量為0.025kJ熱量，據(jù)此書寫其熱化學(xué)方程式；
（5）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，根據(jù)元素守恒知，該鹽為KCl，另一種鹽的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1：1，根據(jù)化合價(jià)升降相等配平即可．

解答： 解：（1）a．同一周期，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，簡單離子半徑先減小后增大再減小，故錯(cuò)誤；
b．同一周期元素，元素的金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，即金屬性減弱、非金屬性增強(qiáng)，故正確；
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，故錯(cuò)誤；
（2）原子最外層電子數(shù)與次外層中p亞層電子數(shù)相同的元素名稱是硫，磷元素原子最外層有5個(gè)電子，分別位于3s、3p軌道，其軌道表示式為，
故答案為：硫；；
（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）在上述由SiCl₄制純硅的反應(yīng)中，測(cè)得每生成1.12kg純硅需吸收a kJ熱量，
1120gSi的物質(zhì)的量=

1120g

28g/mol

=40mol，生成40mol純硅需要吸收akJ熱量，則生成1mol純硅吸收的熱量為0.025kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為2H₂（g）+SiCl₄（g）

1100℃  .

Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ?mol^-1，故答案為：2H₂（g）+SiCl₄（g）

1100℃  .

Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ?mol^-1；
（5）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

400℃  .

KCl+3KClO₄，
故答案為：4KClO₃

400℃  .

KCl+3KClO₄．

點(diǎn)評(píng)：本題以第三周期為例考查同一周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律，涉及反應(yīng)方程式的書寫、熱化學(xué)方程式的書寫、金屬的冶煉、原子結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，會(huì)根據(jù)金屬活潑性強(qiáng)弱確定金屬冶煉方法，知道冶煉鋁不用氯化鋁的原因，題目難度中等．