Question

短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示，其中B所处的周期序数与族序数相等．填写下列空白．

		A
B	C		D

（1）写出C的氧化物的一种用途：

 

（2）B单质与Fe₂O₃反应时，每消耗13.5g B时放热213kJ，该反应的热化学方程式是

 

．
（3）为防止A元素的氧化物AO₂污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：
AO₂+X

催化剂

A₂+H₂O+n Z（未配平，n可以为0）．上述反应式中的X不可能是

 

（填标号）．
a．NH₃       b．CO       c．CH₃CH₂OH       d．H₂O₂
（4）A元素的最简单氢化物甲、D元素的最高价氧化物对应的水化物乙，都是很重要的基础化工原料．
①一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H＞0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是

 

（选填序号）．

选项	a	b	c	d
x	温度	温度	加入H2的物质的量	加入甲的物质的量
y	甲的物质的量	平衡常数K	甲的转化率	生成物物质的量总和

②25℃时，往a mol?L^-1的甲的水溶液中滴加0.01mol?L^-1乙溶液，当两种溶液等体积混合时，溶液呈中性（设温度不变）．滴加过程中溶液的导电能力

 

（填“增强”、“减弱”或“不变”）；甲中溶质的电离平衡常数K_b=

 

（用含a的代数式表示）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,热化学方程式,化学平衡的影响因素,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题

分析：短周期元素A、B、C、D，根据元素所处的位置，可确定B、C、D为第三周期的元素，A为第二周期元素，B所处的周期序数与族序数相等，则B为Al元素，故C为Si元素，D为S元素，A为N元素，
（1）C为Si元素，根据二氧化硅的用途解答；
（2）B为Al元素，铝与氧化铁反应生成氧化铝和铁，根据热化学方程式的书写方法及题中数据完成；
（3）反应产物中有水生成，根据质量守恒定律判断；
（4）①A元素的最简单氢化物甲为氨气，根据影响化学平衡的因素判断；
②NH₃?H₂O为弱电解质，与硫酸反应生成硫酸铵为强电解质，溶液导电性增强；根据溶液中的电荷守恒计算铵根离子浓度，再求出K_b．

解答： 解：元素A、B、C、D位于短周期，根据元素所处的位置，可确定B、C、D为第三周期的元素，A为第二周期元素，B所处的周期序数与族序数相等，则B为Al元素，故C为Si元素，D为S元素，A为N元素，
（1）C为Si元素，其氧化物为二氧化硅，二氧化硅可以制备单晶硅、玻璃、光导纤维、建筑材料等，
故答案为：制备单晶硅（或玻璃、光导纤维、建筑材料等）；
（2）B为Al元素，铝与氧化铁反应生成氧化铝和铁，每消耗13.5g B时放热213kJ，消耗2mol铝时放出的热量为：213kJ×

27g/mol×2mol

13.5g

=852kJ，该反应的热化学方程式：2Al（s）+Fe₂O₃（s）═Al₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-852kJ?mol^-1，
故答案为：2Al（s）+Fe₂O₃（s）═Al₂O₃（s）+2Fe（s）△H=-852kJ?mol^-1；
（3）A为N元素，AO₂为NO₂，根据反应AO₂+X

催化剂

A₂+H₂O+nZ可知，反应产物中有水生成，则X中一定含有H元素，所以不可能为CO，
故答案为：b；
（4）A元素的最简单氢化物甲为氨气，D元素的最高价氧化物对应的水化物乙为硫酸，
①a．甲氨气的分解反应中△H＞0，为吸热反应，升高温度后平衡向着正向移动，促进了氨气的分解，则氨气的物质的量减少，符合要求，故a正确；
b．该反应为吸热反应，升高温度后平衡向着正向移动，则反应物浓度减小，生成物浓度增大，化学平衡常数增大，不满足要求，故b错误；
c．加入氢气后，生成物浓度增大，平衡向着逆向移动，则氨气的物质的量增大，氨气的转化率减小，符合题意，故c正确；
d．加入氨气，反应生成氮气和氢气的物质的量大，则生成物总物质的量增大，故d错误；
故答案为：a c；
②甲溶液为氨水，25℃时，往a mol?L^-1的NH₃的水溶液（甲）中滴加0.01mol?L^-1H₂SO₄溶液（乙），NH₃?H₂O为弱电解质，溶液的导电性较弱，滴加过程中生成强电解质，溶液的导电能力增强；
根据电荷守恒可得：2c（SO₄^2-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），溶液显中性时c（H⁺）=c（OH^-），则c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-），c（OH^-）=10^-7mol/L，c（NH₄⁺）=2c（SO₄^2-）=2×0.01mol?L^-1=0.02mol?L^-1，
故混合后的溶液中一水合氨的浓度为：c（NH₃?H₂O）=amol?L^-1-0.02mol?L^-1=（a-0.02）mol/L，
则电离平衡常数为：K_b=

c(NH4+)?c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

0.02×10-7

a-0.02

=

2

a-0.02

×10^-9，
故答案为：增强；

2

a-0.02

×10^-9．

点评：本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，题目难度中等，比较全面考查学生有关元素推断知识，侧重于学生的分析能力的考查，为高考常见题型，注意把握原子结构与元素周期律的递变规律．