Question

13．如图是部分短周期元素原子（用字母表示）最外层电子数与原子序数的关系．
请回答下列问题：
（1）X、R、W的气态氢化物水溶液酸性大小顺序为HCl＞H₂S＞H₂O．（用化学式表示）
（2）X、Z的单质按物质的量比1：2反应生成的化合物中化学键类型有离子键、非极性键；
计算2mol该化合物与标准状况下33.6LCO₂和1.0mol水蒸气混合物充分反应后转移电子数是2N_A或1.204×10²⁴．
（3）Q单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应，离子方程式为Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑．
（4）已知：
反应ⅠCaSO₄（s）+CO（g）?CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₁=+218.4kJ•mol^-1
反应ⅡCaSO₄（s）+4CO（g）?CaS（s）+4CO₂（g）△H₂=-175.6kJ•mol^-1
假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v₁）大于反应Ⅱ的速率（v₂），则如图反应过程能量变化示意图正确的是D．

Answer 1

分析 短周期元素中，X、R最外层电子数均为6，处于ⅥA族，X的原子序数较小，故X为O元素、R为S元素；Y、W最外层电子数均为7，Y的原子序数较小，故Y为F元素、W为Cl元素；Z最外层电子数为1，处于IA族，原子序数大于氟，故Z为Na元素；Q最外层电子数为4，处于ⅣA族，其原子序数大于Na，则Q为Si元素；P的最外层电子数为5，原子序数大于Si，则P为P，据此进行解答．

解答 解：由最外层电子数与原子序数关系可知，X、Y处于第二周期，X的最外层电子数为6，故X为O元素，Y的最外层电子数为7，故Y为F元素；Z、P、Q、R、W处于第三周期，最外层电子数分别为1、4、5、6、7，故Z为Na元素、Q为Si、P为P元素、R为S、W为Cl元素，
（1）O，S，Cl的气态氢化物分别为：H₂O、H₂S、HCl，水呈中性、HCl为强酸，故水溶液酸性大小顺序为：HCl＞H₂S＞H₂O，
故答案为：HCl＞H₂S＞H₂O；
（2）O、Na的单质按物质的量比1：2反应生成的化合物为过氧化钠，过氧化钠中化学键类型有离子键、共价键，2mol过氧化钠与标准状况下1.5molCO₂和1.0mol水蒸气混合物充分反应，反应方程式为：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，据此关系式得出：1.5molCO₂和1.0mol物质的量大于过氧化钠的物质的量，且每1mol过氧化钠反应转移1mol电子，由于过氧化钠不足，故转移电子的物质的量是2mol×1=2mol，转移电子的数目为2N_A或1.204×10²⁴，
故答案为：离子键、非极性键；2N_A或1.204×10²⁴；
（3）Si单质与Na的最高氧化物对应水化物（NaOH）的浓溶液反应生成硅酸钠和氢气，化学方程式为：Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，
故答案为：Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
（4）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则A、C错误，因为两图中生成物总能量高于反应物总能量，由题意知：反应Ⅰ的速率（v₁）大于反应Ⅱ的速率（v₂），则反应Ⅱ的活化能较大，则B错误、D正确；
故答案为：D．

点评 本题考查结构性质位置关系、元素周期律等知识，题目难度中等，根据最外层电子数及原子序数的关系确定元素是解题的关键，注意掌握元素周期表结构及元素周期律内容．