Question

9．X、Y、Z、M、Q是五种短周期主族元素，原子序数依次增大．X、Y可形成最常用溶剂；X、Y、Z最外层电子数之和为8；Y、M形成的气态化合物在标准状况下的密度为2.86g•L^-1．请回答下列问题：
（1）五种元素原子半径由小到大的顺序为（写元素符号）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三种元素形成的三原子分子结构式为H-O-Cl；M、Q元素形成的最高价氧化物对应的水化物中较强的酸是（写化学式）HClO₄．
（4）Y与Z形成的化合物A既含离子键又含共价键，A的电子式为；将A加入盛有酚酞试液的试管中观察到的现象为有大量气泡生成，溶液先变红后褪色，发生反应的化学方程式为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．
（5）利用如图装置可将化合物MY₂转化为重要化工原料X₂MY₄．催化剂a表面发生的电极反应方程式为SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺；理论上通入MY₂与O₂的物质的量最佳比值为2：1．

Answer 1

分析 X、Y、Z、M、Q是五种短周期主族元素，原子序数依次增大．X、Y可形成最常用溶剂，则X为H元素、Y为O元素；X、Y、Z最外层电子数之和为8，Z原子最外层电子数为8-1-6=1，则Z为Na；Y、M形成的气态化合物在标准状况下的密度为2.86g•L^-1，该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol×2.86g•L^-1=64g/mol，则M为S元素，Q只能为Cl．

解答 解：X、Y、Z、M、Q是五种短周期主族元素，原子序数依次增大．X、Y可形成最常用溶剂，则X为H元素、Y为O元素；X、Y、Z最外层电子数之和为8，Z原子最外层电子数为8-1-6=1，则Z为Na；Y、M形成的气态化合物在标准状况下的密度为2.86g•L^-1，该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol×2.86g•L^-1=64g/mol，则M为S元素，Q只能为Cl．
（1）所有元素中H原子半径最小，同周期自左而右原子半径减小，一般电子层越多原子半径越大，故原子半径：H＜O＜Cl＜S＜Na，故答案为：H＜O＜Cl＜S＜Na；
（2）Q为Cl元素，在周期表中位置：第三周期第ⅦA族，故答案为：第三周期第ⅦA族；
（3）H、O、Cl三种元素形成的三原子分子结构式为H-O-Cl；非金属性S＜Cl，故两元素形成的最高价氧化物对应的水化物中强的酸是HClO₄，故答案为：H-O-Cl；HClO₄；
（4）O与Na形成的化合物A既含离子键又含共价键，A为Na₂O₂，电子式为，将Na₂O₂加入盛有酚酞试液的试管中观察到的现象为：有大量气泡生成，溶液先变红后褪色，发生反应的化学方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，
故答案为：；有大量气泡生成，溶液先变红后褪色；2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；
（5）利用如图装置可将化合物SO₂转化为重要化工原料H₂SO₄，由电子移动方向可知，催化剂a极为负极，发生氧化反应，a表面发生的电极反应方程式为：SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺，根据电子转移守恒，理论上通入SO₂与O₂的物质的量最佳比值为2：1，
故答案为：SO₂+2H₂O-2e^-═SO₄^2-+4H⁺；2：1．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，熟练掌握元素化合物组成与性质，（5）中注意电子流向判断电极．