Question

9．氮化鋁是一種極有前途的電子絕緣基片材料，它化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫、酸、堿，抗沖擊能力強(qiáng)．可通過(guò)下列反應(yīng)制備：Al₂O₃+3C+N₂$\stackrel{高溫}{?}$2AlN+3CO+Q（Q＜0）．
完成下列填空：
（1）上述反應(yīng)物與生成物中，屬于非極性分子的電子式為；構(gòu)成AlN的微粒是Al原子和N原子．
（2）上述反應(yīng)中，所有元素的原子半徑從大到小的排列順序?yàn)锳l＞C＞N＞O．
（3）下列選項(xiàng)能判斷氮、氧元素非金屬性強(qiáng)弱的是bd．
a．氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)                          b．單質(zhì)與氫氣化合的難易程度
c．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性              d．NO中O顯-2價(jià)，N顯+2價(jià)
（4）元素Al的原子核外有1個(gè)未成對(duì)電子，寫(xiě)出其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的電離方程式H₂O+AlO₂^-+H⁺?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．
（5）在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng)，若反應(yīng)容器的容積為2L，5min后達(dá)到平衡，測(cè)得固體的質(zhì)量減少了2.80g，則N₂的平均反應(yīng)速率為0.005mol mol/（L•min）．
（6）在體積一定的容器中進(jìn)行上述反應(yīng)并達(dá)到平衡，保持其它條件不變，通入一定量的N₂，下列說(shuō)法正確的是ad
a．正反應(yīng)速率先增大后減小              b．混合氣體的平均分子量增大
c．化學(xué)平衡常數(shù)增大                    d．達(dá)到新平衡時(shí)n（CO）/n（N₂）減�。�

Answer 1

分析 （1）屬于非極性分子的為N₂，分子中N原子之間形成3對(duì)共用電子對(duì)；AlN耐高溫、酸、堿，抗沖擊能力強(qiáng)，屬于原子晶體；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大；
（3）可以根據(jù)氫化物穩(wěn)定性、與氫氣反應(yīng)難易程度、化合物中元素化合價(jià)等判斷元素金屬性強(qiáng)弱，沸點(diǎn)屬于物理性質(zhì)，不能判斷非金屬性強(qiáng)弱，而氧元素沒(méi)有含氧酸，不能利用最高價(jià)含氧酸的酸性判斷；
（4）Al原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹；氫氧化鋁存在堿式電離與酸式電離；
（5）固體的質(zhì)量減少2.80g，根據(jù)差量法計(jì)算參加反應(yīng)氮?dú)獾馁|(zhì)量，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算其物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計(jì)算v（N₂）；
（6）a．氮?dú)鉂舛仍龃�，反�?yīng)速率加快，而后隨反應(yīng)進(jìn)行氮?dú)鉂舛扔譁p小，反應(yīng)速率減小；
b．混合氣體只有氮?dú)馀cCO，二者相對(duì)分子質(zhì)量均為28；
c．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響；
d．增大氮?dú)馕镔|(zhì)的量，混合氣體中氮?dú)夂�量增大�?/p>

解答 解：（1）屬于非極性分子的為N₂，分子中N原子之間形成3對(duì)共用電子對(duì)，電子式為；AlN耐高溫、酸、堿，抗沖擊能力強(qiáng)，屬于原子晶體，構(gòu)成微粒為Al原子和N原子，
故答案為：；Al原子和N原子；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：Al＞C＞N＞O，
故答案為：Al＞C＞N＞O；
（3）a．沸點(diǎn)不能說(shuō)明，只能說(shuō)明水分子間作用力大于氨分子間，故a錯(cuò)誤；
b．單質(zhì)與氫氣化合的越容易，元素的非金屬性越強(qiáng)，故b正確；
c．氧元素沒(méi)有含氧酸，不能利用最高價(jià)含氧酸的酸性判斷元素非金屬性強(qiáng)弱，故c錯(cuò)誤；
d．NO中O顯-2價(jià)，N顯+2價(jià)，說(shuō)明O原子對(duì)鍵合電子吸引更強(qiáng)，故氧元素非金屬性更強(qiáng)，故d正確，
故選：bd；
（4）Al原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，3p能級(jí)的1個(gè)電子為單電子，氫氧化鋁存在堿式電離與酸式電離，電離方程式為：H₂O+AlO₂^-+H⁺?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-，
故答案為：1；H₂O+AlO₂^-+H⁺?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（5）固體的質(zhì)量減少了2.80g，則：
Al₂O₃+3C+N₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3CO 固體質(zhì)量減少
         28               56
         x                2.8g
所以x=$\frac{2.8g×28}{56}$=1.4g
氮?dú)馕镔|(zhì)的量為$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.05mol，
v（N₂）=$\frac{\frac{0.05mol}{2L}}{5min}$=0.005mol/（L．min）
故答案為：0.005mol/（L．min）；
（6）a．氮?dú)鉂舛仍龃螅�瞬間反應(yīng)速率加快，而后隨反應(yīng)進(jìn)行氮?dú)鉂舛扔譁p小，反應(yīng)速率又減小，故a正確；
b．混合氣體只有氮?dú)馀cCO，二者相對(duì)分子質(zhì)量均為28，平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值28，故b錯(cuò)誤；
c．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與物質(zhì)的濃度無(wú)關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故c錯(cuò)誤；
d．增大氮?dú)馕镔|(zhì)的量，混合氣體中氮?dú)夂�量增大，平衡時(shí)CO與氮?dú)馕镔|(zhì)的量之比小于原平衡，故d正確，
故選：ad．

點(diǎn)評(píng) 本題考查膠體類(lèi)型與性質(zhì)、分子極性、元素周期律、核外電子排布、反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．