Question

（2012?長寧區一模）短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期序數與主族序數相等，請回答下列問題：

（1）T的離子結構示意圖為

．
（2）元素的非金屬性為（原子的得電子能力）：Q

弱于

W（填“強于”或“弱于”）．
（3）W的單質與其最高價氧化物的水化物濃溶液共熱能發生反應，生成兩種物質，其中一種是氣體，反應的化學方程式為

S+2H₂SO₄（濃）

△  .

3SO₂+2H₂O

．
（4）原子序數比R多1的元素的一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應的化學方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O

．
（5）R有多種氧化物，其中甲的相對分子質量最小．在一定條件下，2L的甲氣體與0.5L的氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成的R的含氧酸鹽的化學式是

NaNO₂

I、磷、硫元素的單質和化合物應用廣泛．
（1）磷元素的原子核外電子排布式是

1s²2s²2p⁶3s²3p³

．
（2）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白磷，反應為：
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂→6CaSiO₃+P₄O₁₀     10C+P₄O₁₀→P₄+10CO
每生成1mol P₄時，就有

20

mol電子發生轉移．
II、稀土元素是寶貴的戰略資源，我國的蘊藏量居世界首位．
（1）鈰（Ce）是地殼中含量最高的稀土元素．在加熱條件下CeCl₃易發生水解，無水CeCl₃可用加熱CeCl₃?6H₂O和NH₄Cl固體混合物的方法來制備．其中NH₄Cl的作用是

分解出HCl氣體，抑制CeCl₃的水解

．
（2）在某強酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，調節pH≈3，Ce³⁺通過下列反應形成Ce（OH）₄沉淀得以分離．完成反應的離子方程式：

2

Ce³⁺+

1

H₂O₂+

6

H₂O→

2

Ce（OH）₄↓+

6H⁺

在溶液中，反應A+2B?C分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c（A）=0.100mol/L、c（B）=0.200mol/L及c（C）=0mol/L．
反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示．

請回答下列問題：
（3）與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件．所改變的條件和判斷的理由是：②

加催化劑

；

達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變

．
③

溫度升高

；

達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小

．
（4）實驗②平衡時B的轉化率為

40%

；實驗③平衡時C的濃度為

0.06mol/L

；
（5）該反應是

吸熱

熱反應，判斷其理由是

溫度升高，平衡向正反應方向移動

；
（6）該反應進行到4.0min時的平均反應速度率：
實驗②：V_B=

0.014mol（L?min）^-1

．

Answer 1

分析：短周期元素Q、R、T、W，根據元素所處的位置，可確定T、W為第三周期的元素，Q、R為第二周期元素，T所處的周期序數與族序數相等，則T為Al元素，故Q為C元素，R為N元素，W為S元素，據此結合選項解答；
（1）鋁離子核外電子數為10，有2個電子層，最外層電子為8；
（2）根據硫酸的酸性大于碳酸的酸性判斷；
（3）S和濃硫酸共熱發生氧化還原反應生成二氧化硫和水；
（4）原子序數比N多1的元素為O，雙氧水分解生成水和氧氣；
（5）根據電子轉移守恒計算N元素在含氧酸鹽中飛化合價，據此書寫；
Ⅰ（1）．磷原子核外電子數為15，根據核外電子排布規律書寫；
（2）．反應中P元素由+5價降低為0價，據此計算生成1mol P₄時，轉移電子數；
Ⅱ．（1）在加熱條件下CeCl₃易發生水解，NH₄Cl的作用是抑制CeCl₃水解；
（2））根據電荷守恒可知缺項是H⁺，再利用電子得失守恒、元素守恒法配平方程式；
（3）在溶液中，壓強對化學平衡無影響，且起始濃度不變，應為催化劑與溫度對反應的影響，根據催化劑、溫度對化學反應速度率和化學平衡的影響；
（4）由圖可知，實驗②平衡時A的濃度為0.06mol/L，計算A的濃度變化量，再利用方程式計算B的濃度變化量，進而計算平衡時B的轉化率；
實驗③平衡時A的濃度為0.04mol/L，計算A的濃度變化量，再利用方程式計算C的濃度變化量，進而計算平衡時C的濃度；
（5）溫度升高，A的濃度降低，平衡向正反應方向移動，據此判斷；
（4）根據v=

△c

△t

計算v_A，利用速率之比等于速率之比實驗②中v_B．

解答：解：短周期元素Q、R、T、W，由圖可知，Q、R在第二周期，T、W在第三周期，T所處的周期序數與主族序數相等，則T在第三周期第ⅢA族，即T為Al，則Q為C，R為N，W為S，
（1）鋁離子核外電子數為10，有2個電子層，最外層電子為8，則鋁離子結構示意圖為，故答案為：；
（2）Q為C，W為S，硫酸的酸性大于碳酸的酸性，則非金屬性S大于C，故答案為：弱于；
（3）S和濃硫酸共熱發生氧化還原反應生成二氧化硫和水，反應為S+2H₂SO₄（濃）

△  .

3SO₂+2H₂O，
故答案為：S+2H₂SO₄（濃）

△  .

3SO₂+2H₂O；
（4）原子序數比N多1的元素為O，雙氧水分解生成水和氧氣，反應為2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O，
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O；
（5）N元素的多種氧化物，其中甲的相對分子質量最小，故甲為NO，在一定條件下，2L的NO氣體與0.5L的氧氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，令生成的N元素的含氧酸鹽中N元素化合價為x，根據電子轉移守恒可知，2×（x-2）=0.5×2×2，解得x=3，故氧酸鹽的化學式是NaNO₂，
故答案為：NaNO₂；
Ⅰ（1）．磷原子核外電子數為15，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p³，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p³；
（2）．反應中P元素由+5價降低為0價，每生成1 mol P₄時，電子轉移為5×4 mol=20 mol，故答案為：20；
Ⅱ（1）加熱條件下CeCl₃易發生水解，CeCl₃水解會生成HCl，故NH₄Cl的作用是分解出HCl氣體，抑制CeCl₃水解，
故答案為：分解出HCl氣體，抑制CeCl₃的水解；
（2）根據電荷守恒可知缺項是H⁺，利用電子得失守恒、原子守恒配平方程式為2Ce³⁺+H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺，
故答案為：2；1；6；2；6H⁺；
（3）與①比較，②縮短達到平衡的時間，平衡不移動，因催化劑能加快化學反應速度率，化學平衡不移動，所以②為使用催化劑；
與①比較，③縮短達到平衡的時間，平衡時A的濃度減小，因升高溫度，化學反應速度率加快，化學平衡移動，平衡時A的濃度減小，
故答案為：②加催化劑；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變；③溫度升高；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小；
（4）由圖可知，實驗②平衡時A的濃度為0.06mol/L，故A的濃度變化量0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，由方程式可知B的濃度變化量為0.04mol/L×2=0.08mol/L，故平衡時B的轉化率為

0.4mol/L

1mol/L

×100%=40%；
實驗③平衡時A的濃度為0.04mol/L，故A的濃度變化量0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，由方程式可知C的濃度變化量為0.06mol/L，故平衡時C的濃度為0.06mol/L，
故答案為：40%；0.06mol/L；
（5）因③溫度升高，平衡時A的濃度減小，化學平衡向吸熱的方向移動，說明正反應方向吸熱，
故答案為：吸熱；溫度升高，平衡向正反應方向移動；
（6）實驗②中，v_A=

0.1mol/L-0.072mol/L

4min

=0.007mol（L?min）^-1，所以v_B=2v_A=0.014mol（L?min）^-1；
故答案為：0.014mol（L?min）^-1．

點評：本題為拼合型題目，題量較大，綜合性較大，涉及元素周期表、處于化學用語、核外電子排布規律、氧化還原反應、化學平衡濃度-時間圖象、化學反應速率計算、化學平衡影響因素等，注意細心讀取圖象中物質的濃度，需要學生具有較好的心理素質，難度中等．