Question

10．J、L、M、R、T是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相對(duì)位置如表；J元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子數(shù)相等；M是地殼中含量最多的金屬元素．

	J
			R

（1）M的離子結(jié)構(gòu)示意圖為；元素T基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3s²3p⁵．
（2）J和氫組成的化合物分子有6個(gè)原子，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂=CH₂
（3）M和R形成的化合物遇水會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑．
（4）L的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性．
①在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H₂O₂ 的清除劑，反應(yīng)后的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O．
②一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（△H＞0）并達(dá)平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是ac（選填序號(hào)）．

選項(xiàng)	a	b	c	d
x	溫度	溫度	加入H2的物質(zhì)的量	加入甲的物質(zhì)的量
y	甲的物質(zhì)的量	平衡常數(shù)K	甲的轉(zhuǎn)化率	生成物總物質(zhì)的量

③據(jù)報(bào)道，“L₅⁺”是帶正電荷的分子碎片，它的結(jié)構(gòu)尚不清楚．其結(jié)構(gòu)應(yīng)該是對(duì)稱的，5個(gè)L排成V形，且都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)．則L₅⁺可能的結(jié)構(gòu)式是，其中可能含有4個(gè)σ鍵，4個(gè)π鍵，4對(duì)孤電子對(duì)．
（5）由J、R形成的液態(tài)化合物JR₂ 0.2mol在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時(shí)放出熱量215kJ． 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS₂（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol．

Answer 1

分析 M是地殼中含量最多的金屬元素，故M為Al元素；由原子序數(shù)可知R、T處于第三周期，由J與R的相對(duì)位置可知，J處于第二周期，J元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子數(shù)相等，說明J的最低化合價(jià)與最高化合價(jià)絕對(duì)值相等，則J最外層電子數(shù)為4，故J為C元素，則R為S元素，而T是原子序數(shù)最大的元素，且為短周期主族元素，故T為Cl元素．
（1）M的離子為Al³⁺，核外10個(gè)電子，就核外電子排布規(guī)律畫出離子結(jié)構(gòu)意圖；元素T為Cl，處于第三周期VIIA族；
（2）J和氫組成的化合物分子有6個(gè)原子，該化合物為C₂H₄；
（3）M和R形成的化臺(tái)物為Al₂S₃，水解生成氫氧化鋁與硫化氫；
（4）L的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，說明L為N元素，甲為NH₃．
①甲的水溶液為氨水，與H₂O₂反應(yīng)生成的產(chǎn)物不污染環(huán)境，則生成N₂和H₂O；
②甲為NH₃，發(fā)生分解反應(yīng)：2NH₃$\stackrel{一定條件}{?}$N₂+3H₂，
a．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)；
b．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變；
c．加入H₂的物質(zhì)的量，氫氣的濃度增大，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行；
d．加入甲的物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行；
③依題干信息，將分子中原子排成，兩邊的兩個(gè)氮原子通過形成三對(duì)共用電子達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，則中間N原子得兩邊的各一個(gè)N原子提供一對(duì)電子再失去一個(gè)電子，這樣此N原子最外層也達(dá)8電子結(jié)構(gòu)；
（5）0.2mol液態(tài)化合物CS₂在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物為CO₂、SO₂，298K時(shí)放出熱量215kJ，故1molCS₂完全燃燒放出的熱量為215kJ×$\frac{1mol}{0.2mol}$=1075kJ，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：M是地殼中含量最多的金屬元素，故M為Al元素；由原子序數(shù)可知R、T處于第三周期，由J與R的相對(duì)位置可知，J處于第二周期，J元素最低負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值與其原子最外層電子數(shù)相等，說明J的最低化合價(jià)與最高化合價(jià)絕對(duì)值相等，則J最外層電子數(shù)為4，故J為C元素，則R為S元素，而T是原子序數(shù)最大的元素，且為短周期主族元素，故T為Cl元素．
（1）M的離子為Al³⁺，結(jié)構(gòu)示意圖為；元素T為Cl，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3s²3p⁵，
故答案為：；3s²3p⁵；
（2）J和氫組成的化合物分子有6個(gè)原子，該化合物為C₂H₄，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂=CH₂，
故答案為：CH₂=CH₂；
（3）M和R形成的化臺(tái)物為Al₂S₃，水解生成氫氧化鋁與硫化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑，
故答案為：Al₂S₃+6H₂O=2Al（OH）₃↓+3H₂S↑；
（4）L的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，說明L為N元素，甲為NH₃．
①甲的水溶液為氨水，與H₂O₂反應(yīng)生成的產(chǎn)物不污染環(huán)境，則生成N₂和H₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O，
故答案為：2NH₃•H₂O+3H₂O₂=N₂↑+8H₂O；
②甲為NH₃，發(fā)生分解反應(yīng)：2NH₃$\stackrel{一定條件}{?}$N₂+3H₂，
a．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，NH₃的物質(zhì)的量減小，故a符合；
b．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變，與氫氣的用量無關(guān)，故b不符合；
c．加入H₂的物質(zhì)的量，氫氣的濃度增大，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，NH₃的轉(zhuǎn)化率降低，故c符合；
d．加入甲的物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，總的物質(zhì)的量增大，故d不符合；
故答案為：ac；
③依題干信息，將分子中原子排成，兩邊的兩個(gè)氮原子通過形成三對(duì)共用電子達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，則中間N原子得兩邊的各一個(gè)N原子提供一對(duì)電子再失去一個(gè)電子，這樣此N原子最外層也達(dá)8電子結(jié)構(gòu)，則L₅⁺可能的結(jié)構(gòu)式是，可能含有4個(gè)σ鍵，4個(gè)π鍵，4對(duì)孤電子對(duì)，
故答案為：；4；4；4；
（5）0.2mol液態(tài)化合物CS₂在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物為CO₂、SO₂，298K時(shí)放出熱量215kJ，故1molCS₂完全燃燒放出的熱量為215kJ×$\frac{1mol}{0.2mol}$=1075kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS₂（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol，
故答案為：CS₂（l）+3O₂（g）=CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素周期表、常用化學(xué)用語、鹽類水解、影響化學(xué)平衡的因素、結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵、熱化學(xué)方程式書寫等，題目較為綜合，需要學(xué)生具備扎實(shí)的知識(shí)和運(yùn)用信息、基礎(chǔ)知識(shí)分析問題解決問題的能力．