Question

6．元素單質及其化合物有廣泛用途，請根據(jù)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(shù)遞增的順序（稀有氣體除外），以下說法正確的是b．
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(shù)與次外層電子數(shù)相同的元素名稱為氬，氧化性最弱的簡單陽離子是（填離子符號）Na⁺．
（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

①工業(yè)制鎂時，電解MgCl₂而不電解MgO的原因是MgO的熔點高，熔融時消耗更多能量，增加生產(chǎn)成本；
②制鋁時，電解Al₂O₃而不電解AlCl₃的原因是氯化鋁是共價化合物，熔融態(tài)氯化鋁難導電； ③寫出電解Al₂O₃反應方程式2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$+4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 （1）a．同一周期，隨著原子序數(shù)的增大，原子半徑逐漸減小，簡單離子半徑先減小后增大再減小；
b．同一周期元素，隨著原子序數(shù)的增大，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；
c．元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物堿性越強，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強；
d．同一周期元素，其單質的熔點先增大后減��；
（2）第三周期中，次外層電子數(shù)為8，原子最外層電子書與次外層電子數(shù)相同，則該元素為氬；第三周期中簡單陽離子為鈉離子、鎂離子和鋁離子，金屬的還原性越強，對應離子的氧化性越弱；
（3）根據(jù)表中金屬化合物的熔點高低、化合物類型進行分析．

解答 解：（1）a．第三周期中，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，而離子半徑需要根據(jù)陰陽離子進行討論，陽離子只有2個電子層，隨著核電荷數(shù)在增大，半徑逐漸減小，而陰離子有3個電子層，隨著核電荷數(shù)的增加逐漸減小，但是陰離子半徑整體大于陽離子半徑，從陽離子到陰離子，半徑在增大，故a錯誤；
b．同一周期中，隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，故b正確；
c．元素的金屬性越強，其最高價氧化物的水化物堿性越強，元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，所以其最高價氧化物的水化物堿性減弱、酸性增強，故c錯誤；
d．同一周期元素，其單質的熔點先增大后減小，Si的熔點最高，故d錯誤；
故答案為：b；
（2）原子最外層電子書與次外層電子數(shù)相同，而第三周期中次外層電子為8，該元素原子結構示意圖為，則該元素為氬；金屬的還原性越強，對應離子的氧化性越弱，所以第三周期中氧化性最弱的為Na⁺，
故答案為：氬；Na⁺；
（3）①由于氧化鎂的熔點遠遠大于氯化鎂的熔點，熔融時消耗更多能量，增加生成成本，所以工業(yè)制鎂時，采用電解MgCl₂而不電解MgO，
故答案為：MgO的熔點高，熔融時消耗更多能量，增加生產(chǎn)成本；
②由于氯化鋁為共價化合物，熔融狀態(tài)下氯化鋁難導電，制鍋時電解Al₂O₃而不電解AlCl₃，
故答案為：氯化鋁是共價化合物，熔融態(tài)氯化鋁難導電；
③電解氧化鋁生成鋁和氧氣，電解時加入冰晶石以降低熔點，方程式為2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$+4Al+3O₂↑，
故答案為：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$+4Al+3O₂↑．

點評 本題考查了同一周期中元素周期律與原子結構的關系、化學方程式的書寫等知識，題目難度較大，試題涉及的題量較大，充分考查了學生對所學知識的掌握情況，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．