Question

2．J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，J、R在周期及中的相對位置如下表；J元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等：M 是地殼中含雖最多的金屬元素．請用化學(xué)用語填空．．

	J
			R

（1）元素T在周期表中的位置是第三周期、第ⅦA族．
（2）J和氫組成的化合物分子有6個(gè)原子，其電子式為．
（3）寫出工業(yè)冶煉M的化學(xué)方程式2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．
M和R形成的化合物在潮濕的空氣中迅速變質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂S↑．
（4）L的簡單單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性．
①在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的淸除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O（或2NH₃+3H₂O₂=N₂↑+6H₂O）．
②一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（△H＞0）并達(dá)平衡后，．僅改變下表中反應(yīng)條件M，該平衡體系中隨M遞增N遞減的是AC（選填序號）．

選項(xiàng)	A	B	C	D
M	溫度	溫度	H2的物質(zhì)的量	甲的物質(zhì)的量
N	甲的物質(zhì)的量	平衡常數(shù)K	甲的轉(zhuǎn)化率	生成物總物質(zhì)的量

③甲和O₂組成的混合氣共amol導(dǎo)入密閉反應(yīng)器中，在催化劑存在下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．若混合氣體中O₂為xmol．反應(yīng)生成的HLO₃為ymol．請?zhí)畋砗彤嫵鱿鄳?yīng)的函數(shù)圖象．

甲轉(zhuǎn)化為HLO3的情況	X取值范圍	N（HLO3）y/mol
無HLO3的生成		y=0
有部分HLO3的生成
全部生成HLO3

Answer 1

分析 元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對值與其原子最外層電子數(shù)相等，說明J的最低化合價(jià)與最高化合價(jià)絕對值相等，則J最外層電子數(shù)為4，根據(jù)J、R都為短周期元素可知J為C元素，則R應(yīng)為S元素，M是地殼中含量最多的金屬元素，故M為Al元素，而T是原子序數(shù)最大的元素，且為短周期主族元素，故T為Cl元素，由（4）題中L的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，說明L為N元素，以此解答該題．

解答 解：（1）元素T為Cl，在周期表中的位置是第三周期、第ⅦA族，故答案為：第三周期、第ⅦA族；
（2）J和氫組成的化合物分子有6個(gè)原子，為乙烯，其電子式為，故答案為：；
（3）工業(yè)冶煉M的化學(xué)方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；M和R形成的化合物在潮濕的空氣中迅速變質(zhì)，反應(yīng)化學(xué)方程式為Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂S↑，故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂S↑；
（4）①在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的淸除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O（或2NH₃+3H₂O₂=N₂↑+6H₂O），故答案為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O（或2NH₃+3H₂O₂=N₂↑+6H₂O）；
 ②氨氣分解為吸熱反應(yīng)，且體積增大，則
A．升高溫度，平衡正向移動(dòng)，氨氣的物質(zhì)的量減小，故A選；
B．為吸熱反應(yīng)，升高溫度，K增大，故B不選；
C．H₂的物質(zhì)的量，平衡逆向移動(dòng)，氨氣的轉(zhuǎn)化率減小，故C選；
D．氨氣的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動(dòng)，生成物的物質(zhì)的量增大，故D不選；
故答案為：AC；
③氧氣參加的反應(yīng)有：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O； 4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，則
a．當(dāng)氨氣過量氧氣不足量或氨氣和氧氣恰好反應(yīng)時(shí)，根據(jù)方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O知，當(dāng)0＜x≤$\frac{5}{9}a$mol時(shí)，沒有硝酸生成，所以y=0；
b．當(dāng)氨氣完全反應(yīng)，氧氣過量，過量的氧氣恰好與一氧化氮反應(yīng)時(shí)，x的取值范圍為$\frac{5}{9}a$mol＜x＜$\frac{2}{3}$amol時(shí)，由4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O可知，與氨氣反應(yīng)消耗氧氣的量為  $\frac{5a（1-x）}{4}$mol，剩余氧氣的量$\frac{a（9x-5）}{4}$mol，由剩余氧氣的量及4 NO+3 O₂+2H₂O=4 HNO₃可知硝酸的物質(zhì)的量為y=（3x-$\frac{5}{3}$ ）amol，
c．當(dāng)氧氣與一氧化氮反應(yīng)也過量時(shí)，即 $\frac{2}{3}$amol＜x＜1時(shí)，生成硝酸的物質(zhì)的量為ymol，由4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$6H₂O+4NO可知生成一氧化氮的物質(zhì)的量為a（1-x） mol，氧氣剩余，以一氧化氮的物質(zhì)的量計(jì)算生成硝酸的量，則
 4 NO+3 O₂+2H₂O=4 HNO₃
4                               4
a（1-x） mol         ymol
y=a（1-x），
混合氣體中O₂為xmol．反應(yīng)生成的HLO₃為ymol，函數(shù)圖象為，
故答案為：

x的取值范圍	用x表示的y值表達(dá)式
0＜x≤$\frac{5}{9}a$mol	y=0
$\frac{5}{9}a$mol＜x＜$\frac{2}{3}$amol	y=（3x-$\frac{5}{3}$）a
$\frac{2}{3}$amol＜x≤1	y=（1-x）a

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點(diǎn)評 本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，把握元素的位置、性質(zhì)、元素化合物知識推斷元素為解答本題的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意規(guī)律性知識的應(yīng)用，選項(xiàng)（4）中計(jì)算為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．