Question

10．A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D为同一周期，A与E、B与G、D与L分别为同一主族，C、D、F三种元素的原子序数之和为28，F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F的2倍，C和D的最外层电子数之和为11．请回答下列问题：
（1）以上八种元素中非金属所形成的最简单气态氢化物稳定性最弱的是（填化学式）SiH₄，E、F、L所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为（用离子符号表示）S^2-＞Na⁺＞Al³⁺．
（2）由L、I两元素可按原子个数比1：1组成化合物X，化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构，则X的电子式为．固体化合物E₂D₂投入到化合物E₂L的水溶液中，只观察到有沉淀产生的，写出该反应的离子方程式为：Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S↓+2Na⁺+4OH^-．
（3）在10L的密闭容器中，通入2mol LD₂气体和1mol D₂气体，一定温度下反应后生成LD₃气体，当反应达到平衡时，D₂的浓度为0.02mol•L^-1，则平衡时LD₂的转化率为80%．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D为同一周期，则A位于第一周期且为主族元素，为H元素；
A与E位于同一主族且E原子序数大于B、C、D，则E是Na元素；
F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F的2倍，则D是O元素、F是Al元素；
C和D的最外层电子数之和为11，则C为N元素；
D和L位于同一主族，则L为S元素，I为Cl元素；
B和G位于同一主族，且G原子序数大于13而小于16，B原子序数小于7，则B是C、G是Si元素；
所以A、B、C、D、E、F、G、L、I分别是H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl元素；
（1）非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，E、F、L分别是Na、Al、S元素，E、F、L所形成的简单离子，离子电子层数越多离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小；
（2）由S、Cl两元素可按原子个数比1：1组成化合物X，化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构，则X结构式为Cl-S-S-Cl，据此书写X电子式；
固体化合物Na₂O₂投入到化合物Na₂S的水溶液中，只观察到有沉淀产生的，二者发生氧化还原反应生成S和NaOH；
（3）在10L的密闭容器中，通入2mol SO₂气体和1mol O₂气体，一定温度下反应后生成SO₃气体，当反应达到平衡时，O₂的浓度为0.02mol•L^-1，则参加反应的n（O₂）=1mol-0.02mol/L×10L=0.8mol，根据SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）知，参加反应的n（SO₂）=2n（O₂）=2×0.8mol=1.6mol，则平衡时SO₂的转化率=$\frac{参加反应的n（S{O}_{2}）}{反应初始n（S{O}_{2}）}$×100%．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、L、I九种主族元素分布在三个不同的短周期，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D为同一周期，则A位于第一周期且为主族元素，为H元素；
A与E位于同一主族且E原子序数大于B、C、D，则E是Na元素；
F的质子数比D多5，D的最外层电子数是F的2倍，则D是O元素、F是Al元素；
C和D的最外层电子数之和为11，则C为N元素；
D和L位于同一主族，则L为S元素，I为Cl元素；
B和G位于同一主族，且G原子序数大于13而小于16，B原子序数小于7，则B是C、G是Si元素；
所以A、B、C、D、E、F、G、L、I分别是H、C、N、O、Na、Al、Si、S、Cl元素；
（1）非金属最弱的是硅，所以气态氢化物稳定性最弱的是硅化氢，电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S^2-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案为：SiH₄；S^2-；Na⁺；Al³⁺；
（2）氯和硫两元素可按原子个数比1：1组成化合物X，化合物X中各原子均满足8电子的稳定结构，的分子式为S₂Cl₂，电子式为：，固体化合物Na₂O₂与化合物Na₂S的水溶液按物质的量之比1：1反应生成单质S，同时生成NaOH，该反应的离子方程式为Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S+2Na⁺+4OH^-，
故答案为：；Na₂O₂+2H₂O+S^2-=S↓+2Na⁺+4OH^-；
（3）在10L的密闭容器中，通入2mol SO₂气体和1mol O₂气体，一定温度下反应后生成SO₃气体，当反应达到平衡时，O₂的浓度为0.02mol•L^-1，则参加反应的n（O₂）=1mol-0.02mol/L×10L=0.8mol，根据SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）知，参加反应的n（SO₂）=2n（O₂）=2×0.8mol=1.6mol，则平衡时SO₂的转化率=$\frac{参加反应的n（S{O}_{2}）}{反应初始n（S{O}_{2}）}$×100%=$\frac{1.6mol}{2mol}$×100%=80%，
故答案为：80%．

点评 本题结构性质位置关系综合应用，涉及元素周期律、比较离子半径、电子式、氧化还原方程式书写等，难度中等，推断元素是解题的关键，注意S₂Cl₂电子式的书写．