Question

【題目】下表為元素周期表的一部分。

碳	氮	Y
X		硫	Z

回答下列問題

(1)表中元素原子半徑最大的是(寫元素符號(hào))__________，Z原子核外電子能量最高的電子亞層是__________。

(2)下列事實(shí)能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強(qiáng)的是__________

a．Y單質(zhì)與H2S溶液反應(yīng)，溶液變渾濁

b．在氧化還原反應(yīng)中，1molY單質(zhì)比1molS得電子多

c．Y和S兩元素的簡單氫化物受熱分解，前者的分解溫度高

(3)碳酸鈉溶液中滴入酚酞，溶液顯紅色，請用離子方程式解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：_________________；在上述紅色的溶液中加入少許氯化鈣固體，溶液顏色變淺，請用平衡理論解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因______________________________________________________。

(4)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中接觸室內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)方程式為______________________________________；

在實(shí)際生產(chǎn)中，操作溫度選定400—500℃、壓強(qiáng)通常采用常壓的原因分別是__________________________________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 Si 3p ac CO32–+H2OHCO3– + OH– Ca2+ + CO32–→ CaCO3↓，導(dǎo)致溶液中碳酸根離子濃度減少，水解平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氫氧根離子濃度減少，堿性減弱 2SO2 + O22SO3 催化劑在400～500℃時(shí)，活性最大，在常壓下及400～500℃時(shí)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若加壓會(huì)增加設(shè)備、投資和能量消耗。

【解析】本題考查元素周期表和元素周期律的應(yīng)用，碳和X屬于同一主族，則X為Si，Y和硫?qū)儆谕�一主族，則Y為O，根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，即Z為Cl，（1）依據(jù)電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相等時(shí)，半徑隨著原子序數(shù)的增大而降低，因此原子半徑最大的元素是Si，Cl的電子排布式為1s22s22p63s23p5，離核越遠(yuǎn)能量越高，以及np>ns，即能量最高的電子亞層是3p；（2）a、發(fā)生O2＋2H2S=2H2O＋2S↓，依據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，因此推出O的非金屬性強(qiáng)于S，故a正確；b、非金屬性的強(qiáng)弱，不能從得到電子多少進(jìn)行判斷，故b錯(cuò)誤；c、非金屬性越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，因此H2O比H2S穩(wěn)定，即O比S的非金屬性強(qiáng)，故c正確；（3）滴入酚酞，溶液變紅，說明溶液顯堿性，CO32－發(fā)生水解，即CO32－＋H2O HCO3－＋OH－；加入CaCl2，Ca2＋與CO32－生成CaCO3沉淀，促使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c(OH－)降低，堿性減弱，顏色變淺；（4）接觸室中是SO2與O2轉(zhuǎn)化成SO3，因此反應(yīng)方程式為：2SO2 + O22SO3；講究成本問題，催化劑在400～500℃時(shí)，催化效率最大，在常壓下及400～500℃時(shí)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若加壓會(huì)增加設(shè)備、投資和能量消耗。