题目内容

2．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）Si，Z原子核外电子能量最高的电子亚层是3p．
（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ac
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：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；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．
（4）硫酸工业生产中接触室内发生的反应方程式为2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3；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．

分析 根据各元素在周期表中的相对位置可知，X为Si元素、Y为O元素、Z为Cl元素，
（1）电子层越多，原子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小；Z为Cl元素，能量最高的为M层，其亚层为p层；
（2）氢化物稳定性越强、最高价氧化物对应水合物的酸性越强，非金属性越强，据此进行判断；
（3）碳酸根离子部分水解，溶液呈碱性；碳酸根离子与钙离子反应生成碳酸钙沉淀，导致碳酸根离子浓度减小，溶液碱性减弱；
（4）从温度对催化剂催化活性影响及压强增大后都设备的要求分析．

解答 解：根据各元素在周期表中的相对位置可知，X为Si元素、Y为O元素、Z为Cl元素，
（1）图示各元素中，X的电子层最多，且同一周期中原子序数最小，则原子半径增大的为Si；
Z为Cl元素，Cl原子核外电子能量最高的电子亚层是3p，
故答案为：Si；3p；
（2）a．Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊，说明Y的非金属性较强，故a周期；
b．得失电子多少与非金属性强弱没有必然关系，故b错误；
c．氢化物稳定性越强，非金属性越强，Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明Y的氢化物较稳定，则Y的非金属性较强，故c正确；
故答案为：ac；
（3）碳酸根离子水解溶液呈碱性，所以碳酸钠溶液中滴入酚酞，溶液显红色发生反应为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-；
在上述红色的溶液中加入少许氯化钙固体，溶液颜色变浅，由于发生反应：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，所以溶液颜色变浅，
故答案为：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；
（4）硫酸工业中，接触室中二氧化硫与氧气催化氧化生成三氧化硫，反应方程式为：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3；
由于催化剂在400～500℃时，活性最大，且在常压下及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，若加压会增加设备、投资和能量消耗，所以在实际生产中，操作温度选定400-500℃、压强通常采用常压，
故答案为：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$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．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目难度中等，涉及盐的水解原理、硫酸工业、原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，推断元素为解答关键，试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力．

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