Question

10．A、B、C、D、E、F、G、L、I九種主族元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，其中B、C、D為同一周期，A與E、B與G、D與L分別為同一主族，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，F(xiàn)的質(zhì)子數(shù)比D多5，D的最外層電子數(shù)是F的2倍，C和D的最外層電子數(shù)之和為11．請(qǐng)回答下列問題：
（1）以上八種元素中非金屬所形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最弱的是（填化學(xué)式）SiH₄，E、F、L所形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)椋ㄓ秒x子符號(hào)表示）S^2-＞Na⁺＞Al³⁺．
（2）由L、I兩元素可按原子個(gè)數(shù)比1：1組成化合物X，化合物X中各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則X的電子式為．固體化合物E₂D₂投入到化合物E₂L的水溶液中，只觀察到有沉淀產(chǎn)生的，寫出該反應(yīng)的離子方程式為：Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S↓+2Na⁺+4OH^-．
（3）在10L的密閉容器中，通入2mol LD₂氣體和1mol D₂氣體，一定溫度下反應(yīng)后生成LD₃氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，D₂的濃度為0.02mol•L^-1，則平衡時(shí)LD₂的轉(zhuǎn)化率為80%．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、L、I九種主族元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，其中B、C、D為同一周期，則A位于第一周期且為主族元素，為H元素；
A與E位于同一主族且E原子序數(shù)大于B、C、D，則E是Na元素；
F的質(zhì)子數(shù)比D多5，D的最外層電子數(shù)是F的2倍，則D是O元素、F是Al元素；
C和D的最外層電子數(shù)之和為11，則C為N元素；
D和L位于同一主族，則L為S元素，I為Cl元素；
B和G位于同一主族，且G原子序數(shù)大于13而小于16，B原子序數(shù)小于7，則B是C、G是Si元素；
所以A、B、C、D、E、F、G、L、I分別是H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl元素；
（1）非金屬性越強(qiáng)，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，E、F、L分別是Na、Al、S元素，E、F、L所形成的簡(jiǎn)單離子，離子電子層數(shù)越多離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減��；
（2）由S、Cl兩元素可按原子個(gè)數(shù)比1：1組成化合物X，化合物X中各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則X結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl，據(jù)此書寫X電子式；
固體化合物Na₂O₂投入到化合物Na₂S的水溶液中，只觀察到有沉淀產(chǎn)生的，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S和NaOH；
（3）在10L的密閉容器中，通入2mol SO₂氣體和1mol O₂氣體，一定溫度下反應(yīng)后生成SO₃氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，O₂的濃度為0.02mol•L^-1，則參加反應(yīng)的n（O₂）=1mol-0.02mol/L×10L=0.8mol，根據(jù)SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）知，參加反應(yīng)的n（SO₂）=2n（O₂）=2×0.8mol=1.6mol，則平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的n（S{O}_{2}）}{反應(yīng)初始n（S{O}_{2}）}$×100%．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、L、I九種主族元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，其中B、C、D為同一周期，則A位于第一周期且為主族元素，為H元素；
A與E位于同一主族且E原子序數(shù)大于B、C、D，則E是Na元素；
F的質(zhì)子數(shù)比D多5，D的最外層電子數(shù)是F的2倍，則D是O元素、F是Al元素；
C和D的最外層電子數(shù)之和為11，則C為N元素；
D和L位于同一主族，則L為S元素，I為Cl元素；
B和G位于同一主族，且G原子序數(shù)大于13而小于16，B原子序數(shù)小于7，則B是C、G是Si元素；
所以A、B、C、D、E、F、G、L、I分別是H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl元素；
（1）非金屬最弱的是硅，所以氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最弱的是硅化氫，電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：SiH₄；S^2-；Na⁺；Al³⁺；
（2）氯和硫兩元素可按原子個(gè)數(shù)比1：1組成化合物X，化合物X中各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，的分子式為S₂Cl₂，電子式為：，固體化合物Na₂O₂與化合物Na₂S的水溶液按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)生成單質(zhì)S，同時(shí)生成NaOH，該反應(yīng)的離子方程式為Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S+2Na⁺+4OH^-，
故答案為：；Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S↓+2Na⁺+4OH^-；
（3）在10L的密閉容器中，通入2mol SO₂氣體和1mol O₂氣體，一定溫度下反應(yīng)后生成SO₃氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，O₂的濃度為0.02mol•L^-1，則參加反應(yīng)的n（O₂）=1mol-0.02mol/L×10L=0.8mol，根據(jù)SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）知，參加反應(yīng)的n（SO₂）=2n（O₂）=2×0.8mol=1.6mol，則平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應(yīng)的n（S{O}_{2}）}{反應(yīng)初始n（S{O}_{2}）}$×100%=$\frac{1.6mol}{2mol}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系綜合應(yīng)用，涉及元素周期律、比較離子半徑、電子式、氧化還原方程式書寫等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，注意S₂Cl₂電子式的書寫．