Question

（2012?长宁区一模）短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：

（1）T的离子结构示意图为

．
（2）元素的非金属性为（原子的得电子能力）：Q

弱于

W（填“强于”或“弱于”）．
（3）W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为

S+2H₂SO₄（浓）

△  .

3SO₂+2H₂O

．
（4）原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是

2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O

．
（5）R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小．在一定条件下，2L的甲气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的R的含氧酸盐的化学式是

NaNO₂

I、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛．
（1）磷元素的原子核外电子排布式是

1s²2s²2p⁶3s²3p³

．
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，反应为：
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂→6CaSiO₃+P₄O₁₀     10C+P₄O₁₀→P₄+10CO
每生成1mol P₄时，就有

20

mol电子发生转移．
II、稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位．
（1）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素．在加热条件下CeCl₃易发生水解，无水CeCl₃可用加热CeCl₃?6H₂O和NH₄Cl固体混合物的方法来制备．其中NH₄Cl的作用是

分解出HCl气体，抑制CeCl₃的水解

．
（2）在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，调节pH≈3，Ce³⁺通过下列反应形成Ce（OH）₄沉淀得以分离．完成反应的离子方程式：

2

Ce³⁺+

1

H₂O₂+

6

H₂O→

2

Ce（OH）₄↓+

6H⁺

在溶液中，反应A+2B?C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c（A）=0.100mol/L、c（B）=0.200mol/L及c（C）=0mol/L．
反应物A的浓度随时间的变化如图所示．

请回答下列问题：
（3）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件．所改变的条件和判断的理由是：②

加催化剂

；

达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变

．
③

温度升高

；

达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小

．
（4）实验②平衡时B的转化率为

40%

；实验③平衡时C的浓度为

0.06mol/L

；
（5）该反应是

吸热

热反应，判断其理由是

温度升高，平衡向正反应方向移动

；
（6）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：
实验②：V_B=

0.014mol（L?min）^-1

．

Answer 1

分析：短周期元素Q、R、T、W，根据元素所处的位置，可确定T、W为第三周期的元素，Q、R为第二周期元素，T所处的周期序数与族序数相等，则T为Al元素，故Q为C元素，R为N元素，W为S元素，据此结合选项解答；
（1）铝离子核外电子数为10，有2个电子层，最外层电子为8；
（2）根据硫酸的酸性大于碳酸的酸性判断；
（3）S和浓硫酸共热发生氧化还原反应生成二氧化硫和水；
（4）原子序数比N多1的元素为O，双氧水分解生成水和氧气；
（5）根据电子转移守恒计算N元素在含氧酸盐中飞化合价，据此书写；
Ⅰ（1）．磷原子核外电子数为15，根据核外电子排布规律书写；
（2）．反应中P元素由+5价降低为0价，据此计算生成1mol P₄时，转移电子数；
Ⅱ．（1）在加热条件下CeCl₃易发生水解，NH₄Cl的作用是抑制CeCl₃水解；
（2））根据电荷守恒可知缺项是H⁺，再利用电子得失守恒、元素守恒法配平方程式；
（3）在溶液中，压强对化学平衡无影响，且起始浓度不变，应为催化剂与温度对反应的影响，根据催化剂、温度对化学反应速度率和化学平衡的影响；
（4）由图可知，实验②平衡时A的浓度为0.06mol/L，计算A的浓度变化量，再利用方程式计算B的浓度变化量，进而计算平衡时B的转化率；
实验③平衡时A的浓度为0.04mol/L，计算A的浓度变化量，再利用方程式计算C的浓度变化量，进而计算平衡时C的浓度；
（5）温度升高，A的浓度降低，平衡向正反应方向移动，据此判断；
（4）根据v=

△c

△t

计算v_A，利用速率之比等于速率之比实验②中v_B．

解答：解：短周期元素Q、R、T、W，由图可知，Q、R在第二周期，T、W在第三周期，T所处的周期序数与主族序数相等，则T在第三周期第ⅢA族，即T为Al，则Q为C，R为N，W为S，
（1）铝离子核外电子数为10，有2个电子层，最外层电子为8，则铝离子结构示意图为，故答案为：；
（2）Q为C，W为S，硫酸的酸性大于碳酸的酸性，则非金属性S大于C，故答案为：弱于；
（3）S和浓硫酸共热发生氧化还原反应生成二氧化硫和水，反应为S+2H₂SO₄（浓）

△  .

3SO₂+2H₂O，
故答案为：S+2H₂SO₄（浓）

△  .

3SO₂+2H₂O；
（4）原子序数比N多1的元素为O，双氧水分解生成水和氧气，反应为2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O，
故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O；
（5）N元素的多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小，故甲为NO，在一定条件下，2L的NO气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，令生成的N元素的含氧酸盐中N元素化合价为x，根据电子转移守恒可知，2×（x-2）=0.5×2×2，解得x=3，故氧酸盐的化学式是NaNO₂，
故答案为：NaNO₂；
Ⅰ（1）．磷原子核外电子数为15，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p³；
（2）．反应中P元素由+5价降低为0价，每生成1 mol P₄时，电子转移为5×4 mol=20 mol，故答案为：20；
Ⅱ（1）加热条件下CeCl₃易发生水解，CeCl₃水解会生成HCl，故NH₄Cl的作用是分解出HCl气体，抑制CeCl₃水解，
故答案为：分解出HCl气体，抑制CeCl₃的水解；
（2）根据电荷守恒可知缺项是H⁺，利用电子得失守恒、原子守恒配平方程式为2Ce³⁺+H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺，
故答案为：2；1；6；2；6H⁺；
（3）与①比较，②缩短达到平衡的时间，平衡不移动，因催化剂能加快化学反应速度率，化学平衡不移动，所以②为使用催化剂；
与①比较，③缩短达到平衡的时间，平衡时A的浓度减小，因升高温度，化学反应速度率加快，化学平衡移动，平衡时A的浓度减小，
故答案为：②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变；③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小；
（4）由图可知，实验②平衡时A的浓度为0.06mol/L，故A的浓度变化量0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，由方程式可知B的浓度变化量为0.04mol/L×2=0.08mol/L，故平衡时B的转化率为

0.4mol/L

1mol/L

×100%=40%；
实验③平衡时A的浓度为0.04mol/L，故A的浓度变化量0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，由方程式可知C的浓度变化量为0.06mol/L，故平衡时C的浓度为0.06mol/L，
故答案为：40%；0.06mol/L；
（5）因③温度升高，平衡时A的浓度减小，化学平衡向吸热的方向移动，说明正反应方向吸热，
故答案为：吸热；温度升高，平衡向正反应方向移动；
（6）实验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；
故答案为：0.014mol（L?min）^-1．

点评：本题为拼合型题目，题量较大，综合性较大，涉及元素周期表、处于化学用语、核外电子排布规律、氧化还原反应、化学平衡浓度-时间图象、化学反应速率计算、化学平衡影响因素等，注意细心读取图象中物质的浓度，需要学生具有较好的心理素质，难度中等．