Question

【題目】X、Y、Z、W為四種短周期元素，其中Y元素原子核外最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，它們在周期表中的相對位置如下圖所示：

X	Y
	Z	W

請回答下列問題：

(1)W位于周期表中第________周期，第______族；

(2)X可形成雙原子分子，其分子的電子式是_________；Y和氫元素形成的10電子微粒中常見+1價陽離子為_______（填化學(xué)式，下同）；Z和氫元素形成的18電子微粒中常見的-1價陰離子的水解方程式__________。

(3)工業(yè)上將干燥的W單質(zhì)通入熔融的Z單質(zhì)中可制得化合物Z2W2，該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價發(fā)生改變，寫出Z2W2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________。

(4)將0.20molYZ2和0.10molO2充入一個固定容積為5L的密閉容器中，在一定溫度并有催化劑存在下，進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)半分鐘達(dá)到平衡，測得溶液中含YZ30.18mol，則v(O2)=________mol/(L·min)；若溫度不變，繼續(xù)通入0.20molYZ2和0.10molO2，則平衡_______移動（填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”），再次達(dá)到平衡后，________mol<n(YZ3)<_______mol。

Answer 1

【答案】 三 VIIA H3O+ HS-+H2OH2S+OH- 2S2Cl2 +2H2O ═ 3S↓ +SO2↑ +4HCl 0.036 正反應(yīng)方向 0.36 0.40

【解析】由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置，可知X、Y處于第二周期，Z、W處于第三周期，Y原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)為6，故Y為O元素，可推知X為N元素、Z為S元素、W為Cl。

（1）W為Cl元素，處于周期表中第三周期第VIIA 族；（2）N可形成雙原子分子氮氣，其分子的電子式是；O和氫元素形成的10電子微粒中常見+1價陽離子為H3O+；S和氫元素形成的18電子微粒中常見的-1價陰離子是HS－，水解方程式為HS-+H2OH2S+OH-；（3）化合物S2Cl2可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體，該氣體為SO2，0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時轉(zhuǎn)移0.3mol電子，其中只有一種元素化合價發(fā)生改變，故S元素化合價降低，轉(zhuǎn)移0.3mol電子生成二氧化硫為0.1mol，故有0.3molS原子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知S元素在還原產(chǎn)物中的化合價為0，故生成S，同時生成HCl，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2S2Cl2+2H2O＝3S↓+SO2↑+4HCl；（4）將0.20molSO2和0.10molO2充入一個固定容積為5L的密閉容器中，在一定溫度并有催化劑存在下，進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)半分鐘達(dá)到平衡，測得容器中含SO30.18mol，則根據(jù)方程式2SO2+O2=2SO3可知消耗氧氣是0.09mol，濃度是0.09mol÷5L＝0.018mol/L，則v(O2)=0.018mol/L÷0.5min＝0.036mol/(L·min)；若溫度不變，繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2，則相當(dāng)于增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率升高，但由于SO2不可能完全轉(zhuǎn)化為三氧化硫，因此再次達(dá)到平衡后0.036mol<n(SO3)<0.04mol。