Question

9．X、Y、Z、M、Q是五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大．X、Y可形成最常用溶劑；X、Y、Z最外層電子數(shù)之和為8；Y、M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.86g•L^-1．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）五種元素原子半徑由小到大的順序?yàn)椋▽?xiě)元素符號(hào)）H＜O＜Cl＜S＜Na．
（2）Q在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族．
（3）X、Y、Q三種元素形成的三原子分子結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl；M、Q元素形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中較強(qiáng)的酸是（寫(xiě)化學(xué)式）HClO₄．
（4）Y與Z形成的化合物A既含離子鍵又含共價(jià)鍵，A的電子式為；將A加入盛有酚酞試液的試管中觀察到的現(xiàn)象為有大量氣泡生成，溶液先變紅后褪色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（5）利用如圖裝置可將化合物MY₂轉(zhuǎn)化為重要化工原料X₂MY₄．催化劑a表面發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺；理論上通入MY₂與O₂的物質(zhì)的量最佳比值為2：1．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、Q是五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大．X、Y可形成最常用溶劑，則X為H元素、Y為O元素；X、Y、Z最外層電子數(shù)之和為8，Z原子最外層電子數(shù)為8-1-6=1，則Z為Na；Y、M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.86g•L^-1，該氣態(tài)化合物的摩爾質(zhì)量為22.4L/mol×2.86g•L^-1=64g/mol，則M為S元素，Q只能為Cl．

解答 解：X、Y、Z、M、Q是五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大．X、Y可形成最常用溶劑，則X為H元素、Y為O元素；X、Y、Z最外層電子數(shù)之和為8，Z原子最外層電子數(shù)為8-1-6=1，則Z為Na；Y、M形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.86g•L^-1，該氣態(tài)化合物的摩爾質(zhì)量為22.4L/mol×2.86g•L^-1=64g/mol，則M為S元素，Q只能為Cl．
（1）所有元素中H原子半徑最小，同周期自左而右原子半徑減小，一般電子層越多原子半徑越大，故原子半徑：H＜O＜Cl＜S＜Na，故答案為：H＜O＜Cl＜S＜Na；
（2）Q為Cl元素，在周期表中位置：第三周期第ⅦA族，故答案為：第三周期第ⅦA族；
（3）H、O、Cl三種元素形成的三原子分子結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl；非金屬性S＜Cl，故兩元素形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中強(qiáng)的酸是HClO₄，故答案為：H-O-Cl；HClO₄；
（4）O與Na形成的化合物A既含離子鍵又含共價(jià)鍵，A為Na₂O₂，電子式為，將Na₂O₂加入盛有酚酞試液的試管中觀察到的現(xiàn)象為：有大量氣泡生成，溶液先變紅后褪色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案為：；有大量氣泡生成，溶液先變紅后褪色；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（5）利用如圖裝置可將化合物SO₂轉(zhuǎn)化為重要化工原料H₂SO₄，由電子移動(dòng)方向可知，催化劑a極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，a表面發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為：SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，理論上通入SO₂與O₂的物質(zhì)的量最佳比值為2：1，
故答案為：SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺；2：1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，熟練掌握元素化合物組成與性質(zhì)，（5）中注意電子流向判斷電極．