Question

A、B、C、D、E、F、G、H八種元素分布在三個(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H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(wèn)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）

 

，E、F、H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）

 

＞

 

＞

 

．
（2）一定條件下，A的單質(zhì)與C的單質(zhì)充分反應(yīng)可生成氣體W，W的結(jié)構(gòu)式為

 

由A、D兩元素可以組成X、Y兩種化合物，X在一定條件下可以分解生成Y，X的電子式為

 

．固體化合物E₂D₂與化合物E₂H的水溶液按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)生成單質(zhì)H的離子方程式為：

 

．
（3）G是非金屬元素，其單質(zhì)在電子工業(yè)中有重要應(yīng)用，請(qǐng)寫出G的最高價(jià)氧化物與B的單質(zhì)在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．
（4）在10L的密閉容器中，通入2mol HD₂氣體和1mol D₂氣體，一定溫度下反應(yīng)后生成HD₃氣體，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，D₂的濃度為0.01mol?L^-1，同時(shí)放出約177kJ的熱量，則平衡時(shí)HD₂的轉(zhuǎn)化率為

 

；該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

；此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D、E、F、G、H八種元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，則A為氫元素；A與E同一主族，E原子序數(shù)比A至少大4，可推知E為Na；B、C、D為同一周期，應(yīng)處于第二周期，E、F、G、H都處于第三周期，令F的最外層電子數(shù)為x，其質(zhì)子數(shù)為10+x，則D原子最外層電子數(shù)為2x，質(zhì)子數(shù)為2+2x，由于F的質(zhì)子數(shù)比D多5，則有：10+x-（2-2x）=5，解得x=3，故F為Al、D為O，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，則C的原子序數(shù)=28-8-13=7，故C為N；D與H分別為同主族，則H為S；B與G同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，處于ⅣA族，故B為C、G為Si，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G、H八種元素分布在三個(gè)不同的短周期，它們的原子序數(shù)依次增大，則A為氫元素；A與E同一主族，E原子序數(shù)比A至少大4，可推知E為Na；B、C、D為同一周期，應(yīng)處于第二周期，E、F、G、H都處于第三周期，令F的最外層電子數(shù)為x，其質(zhì)子數(shù)為10+x，則D原子最外層電子數(shù)為2x，質(zhì)子數(shù)為2+2x，由于F的質(zhì)子數(shù)比D多5，則有：10+x-（2-2x）=5，解得x=3，故F為Al、D為O，C、D、F三種元素的原子序數(shù)之和為28，則C的原子序數(shù)=28-8-13=7，故C為N；D與H分別為同主族，則H為S；B與G同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，處于ⅣA族，故B為C、G為Si，
（1）以上八種元素中的非金屬中Si的非金屬性最弱，其形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物SiH₄穩(wěn)定性最弱，
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）一定條件下，氫氣與氮?dú)獬浞址磻?yīng)可生成氣體W為NH₃，其結(jié)構(gòu)式為；
由H、O兩元素可以組成X、Y兩種化合物，X在一定條件下可以分解生成Y，則X為H₂O₂、Y為H₂O，H₂O₂分子中O原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，H原子與O原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，其電子式：，
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+4Na⁺+4OH^-，
故答案為：；；Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S+4Na⁺+4OH^-；
（3）二氧化硅與碳在高溫下反應(yīng)生成CO與Si，化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiO₂+2C

高溫  .

2CO↑+Si，故答案為：SiO₂+2C

高溫  .

2CO↑+Si；
（4）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0.01mol?L^-1，則：
            2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
開(kāi)始（mol/L）：0.2    0.1     0
變化（mol/L）：0.18   0.09    0.18
平衡（mol/L）：0.02   0.01    0.18
故平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率為

0.18mol/L

0.2mol/L

×100%=90%，
參加反應(yīng)二氧化硫的物質(zhì)的量=0.18mol/L×10L=1.8mol，同時(shí)放出約177kJ的熱量，則2mol二氧化硫反應(yīng)放出的熱量為177kJ×

2mol

1.8mol

=196.7kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.7kJ/mol，
此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

0.182

0.022×0.01

=8100，
故答案為：90%；2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196.7kJ/mol；8100．

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、化學(xué)平衡及平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算、熱化學(xué)方程式等，難度中等，推斷元素是解題的關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)平衡計(jì)算中三段式解題法應(yīng)用．