Question

2．J、L、M、R、T是原子序數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元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數相等：M 是地殼中含雖最多的金屬元素．請用化學用語填空．．

	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個原子，其電子式為．
（3）寫出工業冶煉M的化學方程式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，反應的化學方程式為Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂S↑．
（4）L的簡單單氣態氫化物甲的水溶液顯堿性．
①在微電子工業中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的淸除劑，所發生反應的產物不污染環境，其化學方程式為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生分解反應（△H＞0）并達平衡后，．僅改變下表中反應條件M，該平衡體系中隨M遞增N遞減的是AC（選填序號）．

選項	A	B	C	D
M	溫度	溫度	H2的物質的量	甲的物質的量
N	甲的物質的量	平衡常數K	甲的轉化率	生成物總物質的量

③甲和O₂組成的混合氣共amol導入密閉反應器中，在催化劑存在下發生化學反應．若混合氣體中O₂為xmol．反應生成的HLO₃為ymol．請填表和畫出相應的函數圖象．

甲轉化為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 元素最低負化合價的絕對值與其原子最外層電子數相等，說明J的最低化合價與最高化合價絕對值相等，則J最外層電子數為4，根據J、R都為短周期元素可知J為C元素，則R應為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個原子，為乙烯，其電子式為，故答案為：；
（3）工業冶煉M的化學方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；M和R形成的化合物在潮濕的空氣中迅速變質，反應化學方程式為Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂S↑，故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;\;\;通電\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂S↑；
（4）①在微電子工業中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂的淸除劑，所發生反應的產物不污染環境，其化學方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O（或2NH₃+3H₂O₂=N₂↑+6H₂O），故答案為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O（或2NH₃+3H₂O₂=N₂↑+6H₂O）；
 ②氨氣分解為吸熱反應，且體積增大，則
A．升高溫度，平衡正向移動，氨氣的物質的量減小，故A選；
B．為吸熱反應，升高溫度，K增大，故B不選；
C．H₂的物質的量，平衡逆向移動，氨氣的轉化率減小，故C選；
D．氨氣的物質的量增大，平衡正向移動，生成物的物質的量增大，故D不選；
故答案為：AC；
③氧氣參加的反應有：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O； 4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，則
a．當氨氣過量氧氣不足量或氨氣和氧氣恰好反應時，根據方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O知，當0＜x≤$\frac{5}{9}a$mol時，沒有硝酸生成，所以y=0；
b．當氨氣完全反應，氧氣過量，過量的氧氣恰好與一氧化氮反應時，x的取值范圍為$\frac{5}{9}a$mol＜x＜$\frac{2}{3}$amol時，由4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O可知，與氨氣反應消耗氧氣的量為  $\frac{5a（1-x）}{4}$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可知硝酸的物質的量為y=（3x-$\frac{5}{3}$ ）amol，
c．當氧氣與一氧化氮反應也過量時，即 $\frac{2}{3}$amol＜x＜1時，生成硝酸的物質的量為ymol，由4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$6H₂O+4NO可知生成一氧化氮的物質的量為a（1-x） mol，氧氣剩余，以一氧化氮的物質的量計算生成硝酸的量，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．反應生成的HLO₃為ymol，函數圖象為，
故答案為：

x的取值范圍	用x表示的y值表達式
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

．

點評 本題考查位置、結構與性質，為高頻考點，把握元素的位置、性質、元素化合物知識推斷元素為解答本題的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意規律性知識的應用，選項（4）中計算為解答的難點，題目難度不大．