Question

【題目】隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素（用字母x等表示）原子半徑的相對大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如圖所示。

根據(jù)判斷出的元素回答問題：

（1）f在周期表中的位置是________。

（2）比較d、e常見離子的半徑大小（用化學(xué)式表示，下同）：________>________；比較g、h的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱________>________。

（3）任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物，寫出其電子式：_________________________。

（4）e的單質(zhì)在足量中燃燒的化學(xué)方程式：_________________________。

（5）上述元素可組成鹽。向盛有溶液的燒杯中滴加溶液，沉淀物質(zhì)的量隨溶液體積的變化示意圖如下：

①R溶液的電離方程式____________________________。

②寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式：____________________。

③若在R溶液中改加溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為________。

Answer 1

【答案】第三周期ⅢA族 （或等其他合理答案均可） NH4Al(SO4)2=NH4++Al3++2SO42- 0.022

【解析】

從圖中的化合價(jià)、原子半徑的大小及原子序數(shù)，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素；

(1)f是Al元素，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為3，據(jù)此判斷f在在元素周期表的位置；

(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小；同一周期元素，非金屬性隨著原子序數(shù)增大而增強(qiáng)；

(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物，如氨氣等；

(4)e為Na、d為O，Na在氧氣中燃燒生成Na2O2；

(5)(5)①NH4Al(SO4)2在溶液中電離出NH4+、Al3+和SO42-；

②m點(diǎn)過程中加入氫氧化鈉，沉淀物質(zhì)的量不變，是NH4+與OH-反應(yīng)生成NH3H2O；
③根據(jù)n=cV計(jì)算n(Al3+ )、n(NH4+)、n(SO42-)、n(Ba2+)、n(OH-)，根據(jù)SO42-、Ba2+中不足量的離子的物質(zhì)的量計(jì)算生成BaSO4的物質(zhì)的量，依次發(fā)生：Al3++OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，根據(jù)方程式計(jì)算生成Al(OH)3的物質(zhì)的量，進(jìn)而二者計(jì)算生成固體總物質(zhì)的量。

從圖中的化合價(jià)、原子半徑的大小及原子序數(shù)，可知x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素；

(1)f是Al元素，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為3，在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族；

(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，則離子半徑：O 2-＞Na+；同一周期元素，非金屬性隨著原子序數(shù)增大而增強(qiáng)，則非金屬性S＜Cl，故最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱關(guān)系為HClO4＞H2SO4；

(3)任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物，如氨氣等，氨氣電子式為；

(4)e為Na、d為O，Na在氧氣中燃燒生成Na2O2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na + O2 Na2O2；

(5)①NH4Al(SO4)2在溶液中電離出NH4+、Al3+和SO42-，則電離方程式為NH4Al(SO4)2=NH4++Al3++2SO42-；

p>②m點(diǎn)過程中加入氫氧化鈉，沉淀物質(zhì)的量不變，是NH4+與OH-反應(yīng)生成NH3H2O，離子方程式為：NH4++OH-=NH3H2O；

③10mL 1molL-1 NH4Al(SO4)2溶液中Al3+ 物質(zhì)的量為0.01mol，NH4+的物質(zhì)的量為0.01mol，SO42-的物質(zhì)的量為0.02mol，20mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物質(zhì)的量為0.024mol，OH-為0.048mol；

由SO42-+Ba2+=BaSO4↓，可知SO42-不足，故可以得到0.02mol BaSO4，

Al3++3OH-=Al(OH)3↓

0.01mol 0.03mol 0.01mol

反應(yīng)剩余OH-為0.048mol-0.03mol=0.018mol，

NH4++OH-=NH3H2O

0.01mol 0.01mol

反應(yīng)剩余OH-為0.018mol-0.01mol=0.008mol，

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

0.008mol 0.008mol

故得到Al(OH)3沉淀為0.01mol-0.008mol=0.002mol

則最終得到固體為0.02mol+0.002mol=0.022mol。