题目内容
【题目】下表为元素周期表的一部分。
碳 | 氮 | Y | |
X | 硫 | Z |
回答下列问题
(1)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)__________，Z原子核外电子能量最高的电子亚层是__________。
(2)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是__________
a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
b．在氧化还原反应中，1molY单质比1molS得电子多
c．Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
(3)碳酸钠溶液中滴入酚酞，溶液显红色，请用离子方程式解释产生该现象的原因：_________________；在上述红色的溶液中加入少许氯化钙固体，溶液颜色变浅，请用平衡理论解释产生该现象的原因______________________________________________________。
(4)硫酸工业生产中接触室内发生的反应方程式为______________________________________；
在实际生产中，操作温度选定400—500℃、压强通常采用常压的原因分别是__________________________________________________________________________________________________。
【答案】 Si 3p ac CO32–+H2O
HCO3– + OH– Ca2+ + CO32–→ CaCO3↓，导致溶液中碳酸根离子浓度减少，水解平衡向逆反应方向移动，氢氧根离子浓度减少，碱性减弱 2SO2 + O2
2SO3 催化剂在400～500℃时，活性最大，在常压下及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，若加压会增加设备、投资和能量消耗。
【解析】本题考查元素周期表和元素周期律的应用，碳和X属于同一主族，则X为Si，Y和硫属于同一主族，则Y为O，根据元素周期表的结构，即Z为Cl，（1）依据电子层数越多半径越大，电子层数相等时，半径随着原子序数的增大而降低，因此原子半径最大的元素是Si，Cl的电子排布式为1s22s22p63s23p5，离核越远能量越高，以及np>ns，即能量最高的电子亚层是3p；（2）a、发生O2＋2H2S=2H2O＋2S↓，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此推出O的非金属性强于S，故a正确；b、非金属性的强弱，不能从得到电子多少进行判断，故b错误；c、非金属性越强，其氢化物越稳定，因此H2O比H2S稳定，即O比S的非金属性强，故c正确；（3）滴入酚酞，溶液变红，说明溶液显碱性，CO32－发生水解，即CO32－＋H2O 
HCO3－＋OH－；加入CaCl2，Ca2＋与CO32－生成CaCO3沉淀，促使平衡向逆反应方向移动，c(OH－)降低，碱性减弱，颜色变浅；（4）接触室中是SO2与O2转化成SO3，因此反应方程式为：2SO2 + O2
2SO3；讲究成本问题，催化剂在400～500℃时，催化效率最大，在常压下及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，若加压会增加设备、投资和能量消耗。
