Question

【题目】镁铝碱式碳酸盐MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O是一种不溶于水的新型无机阻燃剂，其受热分解产物中的MgO、Al2O3熔点较高且都不燃烧，有阻燃作用。完成下列填空：

（1）组成镁铝碱式碳酸盐的三种非金属元素的原子半径从小到大的顺序是______________。碳原子最外层电子排布式是________________，铝原子核外有_________种能量不同的电子。

（2）将MgaAlb(OH)c (CO3)d·x H2O表示成氧化物的形式：2aMgO·bAl2O3·2dCO2·（________）H2O；

（3）焦炭与石英高温下在氮气流中发生如下反应，工业上可由此制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g) + Q (Q>0)。

①该反应中，氧化产物是________________________。若测得反应生成4.48 L CO气体（标准状况下），则转移的电子的物质的量为_____________。

②该反应的平衡常数表达式K=_____________________________；若升高温度，K值____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

③该反应的速率与反应时间的关系如右图所示，t4时刻引起正逆反应速率变化的原因是___________________________（写出一种即可）。

Answer 1

【答案】 H<O<C 2s22P2 5 (2x+c) 一氧化碳 0.4mol [c(CO)]6/[c(N2)]2 减小 升高温度（加压、缩小容器体积等）

【解析】（1）组成镁铝碱式碳酸盐的三种非金属元素分别是H、C、O，其原子半径从小到大的顺序是H＜O＜C。碳原子的质子数是6，最外层电子排布式是2s22p2，铝原子的核外电子数是13，排布式是1s22s22p63s23p1，因此核外有5种能量不同的电子。（2）依据原子守恒可知将MgaAlb(OH)c (CO3)d·x H2O表示成氧化物的形式为2aMgO·bAl2O3·2dCO2·(2x+c)H2O；（3）焦炭与石英高温下在氮气流中发生如下反应，工业上可由此制得一种新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)：3SiO2(s)＋6C(s)＋2N2(g)Si3N4(s)＋6CO(g) + Q (Q>0)。

①该反应中碳元素化合价从0价升高到+2价，失去2个电子被氧化，氧化产物是CO。若测得反应生成4.48 L CO气体（标准状况下），物质的量是0.2mol，因此转移的电子的物质的量为0.4mol。②根据方程式可知该反应的平衡常数表达式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2；正反应放热，若升高温度，平衡逆向移动，则K值减小。③正反应是放热的体积增大的可逆反应，t4时刻正逆反应速率均增大，但平衡向逆反应方向移动，因此引起正逆反应速率变化的原因是升高温度或加压、缩小容器体积等。