Question

15．C、O、Si、Cl、Na、Fe是中學化學中常見的六種元素．
（1）Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族，F(xiàn)e²⁺的離子結構示意圖為，Cl的基態(tài)原子外圍電子層排布式為3s²3p⁵；
（2）用“＞”或“＜”填空：

第一電離能	鍵能	沸點
O＞Na	H-Cl＞H-Si	CO2＜H2O

（3）氯的一種常見含氧酸有漂白性，它與H₂CO₃酸性強弱不同，寫出可以證明此結論一個化學方程式Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O═CaCO₃+2HClO；
（4）黃綠色氣體二氧化氯（ClO₂）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑．工業(yè)上常利用氯酸鈉和濃鹽酸來制備ClO₂，同時還得到一種黃綠色的氣體單質、一種無色液體和一種常見離子化合物．寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目：；
（5）Ti倍稱為繼鐵鋁之后“21世紀”金屬，應用前景很廣．鈦鐵礦（FeTiO₃）可被一氯化碳還原為鐵和TiO₂固體．在25℃、101KPa下，已知煤消耗7克CO，吸收aKJ熱量，該反應的熱化學方程式為FeTiO₃（s）+CO（g）=TiO₂（s）+Fe（s）+CO₂（g））△H=+4aKJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Si為14號元素，核外電子排布為2，8，4，根據(jù)電子層數(shù)=周期數(shù)，最外層電子數(shù)=主族數(shù)判斷位置，鐵原子為26號元素，則Fe²⁺的離子核外有24個電子，根據(jù)構造原理每一層上的電子數(shù)為2、8、14據(jù)此書寫，Cl為17號元素，其基態(tài)原子外圍電子層排布式即為最外層電子排布式；
（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族元素大于第IIIA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素；
鍵能與鍵長成反比，鍵長與半徑成正比，據(jù)此分析；
分子晶體的熔沸點與是否存在氫鍵有關，存在氫鍵的熔沸點一般較高；
（3）根據(jù)漂白粉放空氣中會轉化成碳酸鈣結合強酸制弱酸分析；
（4）根據(jù)題干信息，氯酸鈉氧化濃鹽酸生成氯化鈉、氯氣、二氧化氯、水；
（5）由鈦鐵礦（FeTiO₃）可被一氯化碳還原為鐵和TiO₂固體，則方程式為FeTiO₃+CO=TiO₂+Fe+CO₂，又已知消耗7克CO，吸收aKJ熱量，所以消耗28克即1molCO，吸收4aKJ熱量，據(jù)此書寫熱化學方程式．

解答 解：（1）Si為14號元素，核外電子排布為2、8、4，則電子層數(shù)=周期數(shù)，最外層電子數(shù)=主族數(shù)，所以硅在第三周期第ⅣA族；鐵原子為26號元素，則Fe²⁺的離子核外有24個電子，根據(jù)構造原理每一層上的電子數(shù)為2、8、14，則Fe²⁺的離子結構示意圖為；Cl為17號元素，其基態(tài)原子外圍電子層排布式即為最外層電子排布式3s²3p⁵；故答案為：三；ⅣA；；3s²3p⁵；

（2）同一周期中，元素的第一電離能是指失去第一個電子的難易程度，氧屬于第二周期，而鈉屬于第三周期，且鈉最外層只有1個電子很容易失去，氧最外層有6個電子很難失去，所以第一電離能：O＞Na；
鍵能與鍵長成反比，鍵長與半徑成正比，又Cl的半徑比硅小，所以H-Cl的鍵長比H-Si短，則H-Cl的鍵能比H-Si大；
分子晶體的熔沸點與是否存在氫鍵有關，存在氫鍵的熔沸點一般較高，又水分子間存在氫鍵，所以熔沸點：CO₂＜H₂O；故答案為：＞；＞；＜；
（3）漂白粉中的次氯酸鈣與空氣中的二氧化碳及水發(fā)生反應，生成碳酸鈣和次氯酸反應的化學方程式為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O═CaCO₃+2HClO，根據(jù)強酸制弱酸，則此方程式可以說明碳酸酸性比次氯酸強；
故答案為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O═CaCO₃+2HClO；
（4）根據(jù)題干信息，氯酸鈉氧化濃鹽酸生成氯化鈉、氯氣、二氧化氯、水，該反應為2NaClO₃+4HCl（濃）═2NaCl+Cl₂↑+2ClO₂↑+2H₂O，雙線橋標出電子轉移的方向和數(shù)目為，故答案為：；
（5）由鈦鐵礦（FeTiO₃）可被一氯化碳還原為鐵和TiO₂固體，則方程式為FeTiO₃+CO=TiO₂+Fe+CO₂，又已知消耗7克CO，吸收aKJ熱量，所以消耗28克即1molCO，吸收4aKJ熱量，所以該反應的熱化學方程式為FeTiO₃（s）+CO（g）=TiO₂（s）+Fe（s）+CO₂（g））△H=+4aKJ•mol^-1，
故答案為：FeTiO₃（s）+CO（g）=TiO₂（s）+Fe（s）+CO₂（g））△H=+4aKJ•mol^-1．

點評 本題考查知識點較多，涉及原子結構和元素周期律、反應熱的計算、化學方程式書寫和氧化還原反轉移電子數(shù)的計算和表示方法，為高考常見題型，側重于學生計算能力、分析比較能力的培養(yǎng)．