Question

在一百多種化學(xué)元素中，非金屬占了23種．80%的非金屬元素在社會(huì)中占重要位置．如C、N、O、Si、Cl等．
（1）氯元素原子最外電子層上有

 

種能量不同的電子，該元素的簡(jiǎn)單陰離子核外電子排是

 

．
（2）由氮元素與硅元素組成的物質(zhì)，可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，因?yàn)樗鼘儆?div id="8tf1lcu" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

晶體，請(qǐng)寫出該化合物的化學(xué)式

 

．
（3）下列事實(shí)能說(shuō)明氯與氧兩元素非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的有

 

．（選填編號(hào)）
a．Cl原子最外層電子數(shù)比氧多               
b．酸性：HCl＞H₂O
c．ClO₂中氯元素為+4價(jià)，氧元素為-2價(jià)      
d．沸點(diǎn)：H₂O＞HCl
（4）與Cl₂相比較，ClO₂處理水時(shí)被還原成Cl^-，不生成有機(jī)氯代物等有害物質(zhì)．工業(yè)上可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO₂，反應(yīng)如下：NaClO₂+HCl→ClO₂↑+

 

（沒(méi)有配平）．上述方程式中，缺項(xiàng)物質(zhì)是

 

，配平方程式，并補(bǔ)全反應(yīng)物系數(shù)．
（5）該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是

 

．生成0.2mol ClO₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

 mol．
（6）ClO₂對(duì)污水中Fe²⁺、Mn²⁺、S^2-和CN^-等有明顯的去除效果．某污水中含CN^-amg/L，現(xiàn)用ClO₂將CN^-氧化，只生成兩種無(wú)毒氣體．處理100m³這種污水，至少需要ClO₂

 

 mol．

Answer 1

考點(diǎn)：氯、溴、碘及其化合物的綜合應(yīng)用,非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律,氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題,元素周期律與元素周期表專題,鹵族元素

分析：（1）元素原子不同軌道上電子具有的能量是不一樣的，根據(jù)核外電子排布式的書寫方法來(lái)回答；
（2）氮化硅具有很高的熔點(diǎn)，屬于原子晶體；
（3）非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的比較方法：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱，氫化物的穩(wěn)定性、和氫氣化合的難以程度等；
（4）用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO₂，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)的升降情況以及電子轉(zhuǎn)移情況來(lái)回答；
（5）氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升高元素所在的反應(yīng)物是還原劑，元素化合價(jià)降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（6）ClO₂將CN^-氧化，只生成兩種無(wú)毒氣體，即氮?dú)夂投�氧化碳，根�?jù)化學(xué)方程式結(jié)合污水的量進(jìn)行計(jì)算即可．

解答： 解：（1）Cl元素原子最外層電子數(shù)是7，分布在s、p兩個(gè)軌道上，不同軌道上電子具有的能量是不一樣的，所以氯元素原子最外電子層上有2種能量不同的電子，元素的簡(jiǎn)單陰離子氯離子核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，故答案為：2；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；
（2）由氮元素與硅元素組成的物質(zhì)，氮化硅具有很高的熔點(diǎn)，可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，屬于原子晶體，故答案為：原子；Si₃N₄；
（3）a．最外層電子數(shù)不能說(shuō)明元素非金屬性性的強(qiáng)弱，故a錯(cuò)誤，
b．元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱，可以判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱，故b錯(cuò)誤；
c．根據(jù)化合價(jià)規(guī)則：ClO₂中氯元素為+4價(jià)，氧元素為-2價(jià)，故c正確；      
d．元素非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱是化學(xué)性質(zhì)方面的體現(xiàn)，但是物質(zhì)的沸點(diǎn)是物理性質(zhì)的表現(xiàn)，故d錯(cuò)誤．
故選c．
（4）用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO₂，在該氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)的升高和降低的元素是Cl，所以產(chǎn)物是氯化鈉和水，NaClO₂值Cl元素化合價(jià)從+3價(jià)降低到-1價(jià)，Cl元素化合價(jià)從+3升高到+4價(jià)，根據(jù)電子守恒，所以二氧化氯系數(shù)是4，HCl系數(shù)是4，亞氯酸鈉系數(shù)是5，氯化鈉系數(shù)是5，根據(jù)氫元素守恒，水前邊系數(shù)是2，故答案為：5NaClO₂+4HCl；
（5）該反應(yīng)中氧化劑和還原劑軍事亞氯酸鈉，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1：4，生成4molmolClO₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4mol，所以生成0.2mol ClO₂轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol，故答案為：1：4；0.2；
（6）用ClO₂將CN^-氧化，生成氮?dú)夂投�氧化碳兩種無(wú)毒氣體的化學(xué)方程式為：2ClO₂+2CN^-=2CO₂+2Cl-+N₂↑，amg/L這種污水中含有CN^-的質(zhì)量是100ag，CN^-的物質(zhì)的量為：

100ag

26g/mol

=

50a

13

mol，所以需要ClO₂的物質(zhì)的量是

50a

13

mol，故答案為：

50a

13

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生氧化還原反應(yīng)的基本概念和理解，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)和分析解決問(wèn)題的能力，難度不大．