Question

元素單質及其化合物有廣泛用途，請根據周期表中第三周期元素相關知識回答下列問題：

(1)按原子序數遞增的順序(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

c．氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強

d．單質的熔點降低

(2)原子最外層電子數與次外層電子數相同的元素名稱為________，氧化性最弱的簡單陽離子是________。

(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	共價化合物
熔點/℃	2800	2050	714	191

工業(yè)制鎂時，電解MgCl₂而不電解MgO的原因是__________________________________；

制鋁時，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是______________________________。

(4)晶體硅(熔點1410 ℃)是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下：

Si(粗)SiCl₄SiCl₄(純)Si(純)

寫出SiCl₄的電子式：________________；在上述由SiCl₄制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(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________。

a．NH₃  　b．HI  c．SO₂  d．CO₂

(6)KClO₃可用于實驗室制O₂，若不加催化劑，400 ℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個數比為1∶1。寫出該反應的化學方程式：________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)b　(2)氬　Na^＋(或鈉離子)

(3)MgO的熔點高，熔融時耗費更多能源，增加生產成本

AlCl₃是共價化合物，熔融態(tài)難導電

(4)

SiCl₄(g)＋2H₂(g)Si(s)＋4HCl(g)

ΔH＝＋0.025a kJ·mol^－1

(5)b

(6)4KClO₃KCl＋3KClO₄

[解析] (1)除稀有氣體外，第三周期元素隨原子序數的遞增原子半徑逐漸減小，而離子半徑不一定減小，如r(Na^＋)＜r(Cl^－)，a錯誤；同一周期的主族元素隨原子序數的遞增，金屬性減弱，非金屬性增強，b正確；同周期主族元素從左至右，最高價氧化物對應的水化物堿性減弱，酸性增強，c錯誤；單質的熔點不一定降低，如Na的熔點低于Mg、Al等的熔點，d錯誤。(2)第三周期元素的原子核外有三個電子層，次外層電子數為8，故該元素原子最外層的電子數也為8，該元素為氬；簡單離子的氧化性越弱，對應單質的還原性越強，元素的金屬性越強，第三周期中金屬性最強的元素是Na，因此Na^＋的氧化性最弱。(3)由題給數據表知，MgO的熔點比MgCl₂的熔點高，MgO熔融時耗費更多能源，增加成本；AlCl₃是共價化合物，熔融態(tài)時不電離，難導電，故冶煉鋁不能用電解AlCl₃的方法。(4)SiCl₄屬于共價化合物，其電子式為；由SiCl₄制純硅的化學方程式為SiCl₄(l)＋2H₂(g)Si(s)＋4HCl(g)，生成1.12 kg即40 mol純硅吸收a kJ熱量，則生成1 mol純硅需吸收0.025a kJ熱量。(5)NH₃是堿性氣體，既不能用濃硫酸干燥，也不能用P₂O₅干燥；HI是具有還原性的酸性氣體，可用P₂O₅干燥，但不能用濃硫酸干燥；SO₂、CO₂既能用濃硫酸干燥，又能用P₂O₅干燥，綜上分析，正確答案為b。(6)KClO₃(Cl的化合價為＋5價)受熱分解生成的無氧酸鹽是KCl，另一含氧酸鹽中氯元素的化合價必須比＋5價高，可能為＋6價或＋7價，若為＋6價，形成的鹽中陰陽離子個數比不可能為1∶1，只能是＋7價，故該含氧酸鹽為KClO₄，據此可寫出該反應的化學方程式。