Question

4．元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之为3：4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，据此回答下列问题：
（1）用电子式表示出Z与N形成的化合物的过程．
（2）X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（分解反应）．
（3）如图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃．

Answer 1

分析 元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，最外层电子数只能为6，则原子总数为8，Y为O元素；M原子的质子数是Y原子的2倍，则M为S元素；结合N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小，化合物XN在常温下为气体，可判N为Cl元素，Z为Na元素，X为氢元素，据此解答．

解答 解：元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大．Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，最外层电子数只能为6，则原子总数为8，Y为O元素；M原子的质子数是Y原子的2倍，则M为S元素；结合N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小，化合物XN在常温下为气体，可判N为Cl元素，Z为Na元素，X为氢元素．
（1）Z与N形成的化合物的化学式为NaCl，用电子式表示其形成过程为
故答案为：；
（2）H与O可分别形成10电子和18电子的分子，分别为H₂O、H₂O₂，H₂O₂在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水与氧气，反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）由图可知，该转化过程为SO₂与O₂反应生成三氧化硫，反应化学方程式为：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃，
故答案为：2SO₂+O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2SO₃．

点评 本题考查结构物质性质关系应用，难度不大，根据核外电子排布规律推断元素是解题关键，侧重对基础知识的巩固．