Question

7．现有A、B、C三种短周期元素，原子序数依次递增．A与C的质子数之和为27，最外层电子数之差为5；0.9g单质B与足量盐酸反应，收集到气体1.12L（标准状况）．请回答下列问题：
（1）B元素在元素周期表中的位置是第三周期 IIIA族
（2）A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性渐强、碱性渐弱的顺序是（写化学式）NaOH、Al（OH）₃、H₂SO₄
（3）A、B两元素的最高价氧化物对应的水化物之间可以发生反应，其离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（4）将B单质与石墨按图装置连接，石墨电极的名称为正极；另一电极反应式为：Al-3e^-=Al³⁺．
（5）C的一种氧化物是常见的大气污染物．为防止大气污染，某化工厂用NaOH溶液、石灰和O₂处理含C的上述氧化物的尾气，使其转化为石膏（CaSO₄•2H₂O）．假设在转化过程中C元素不损失，每天处理1120m³（标准状况下）含2%（体积分数）上述氧化物的尾气，理论上可以得到多少千克石膏？

Answer 1

分析 假设AB在同周期，则B+A=27，B-A=5，可得B=16，A=11即A为钠、B为硫；假设AB不在同周期，则B+A=27，B-A=5+8，可得B=20（超出短周期舍去），A故A为Na，C为S，设B的化合价为+x价，
2B+2xHCl=2BCl_x+xH₂
2M            22.4x
0.9           1.12
M=9x，B能与盐酸反应，所以x可取1、2、3，分别代入可知M=9x，当x=3时，M=27，B为Al，x取代1和2时都没有对应的金属，据此答题．

解答 解：假设AB在同周期，则B+A=27，B-A=5，可得B=16，A=11即A为钠、B为硫；假设AB不在同周期，则B+A=27，B-A=5+8，可得B=20（超出短周期舍去），A故A为Na，C为S，设B的化合价为+x价，
2B+2xHCl=2BCl_x+xH₂
2M            22.4x
0.9           1.12
M=9x，B能与盐酸反应，所以x可取1、2、3，分别代入可知M=9x，当x=3时，M=27，B为Al，x取代1和2时都没有对应的金属，
故A为Na，B为Al，C为S，
（1）B为Al，B元素在元素周期表中的位置是第三周期 IIIA族，
故答案为：第三周期 IIIA族；
（2）元素金属性越强，非金属性越弱，最高价氧化物对应的水化物酸性越强、碱性越弱，所以A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性渐强、碱性渐弱的顺序为NaOH、Al（OH）₃、H₂SO₄ ，
故答案为：NaOH、Al（OH）₃、H₂SO₄ ；
（3）A、B两元素的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠与氢氧化铝，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）在原电池中，Al是活泼金属，做负极，故石墨为正极，Al失电子：Al-3e^-=Al³⁺，
故答案为：正极；Al-3e^-=Al³⁺；
（5）由题意可知SO₂的体积为1120m³×2%=22.4m³=22400L
再根据V=n×22.4
所以n=22400÷22.4=1000mol
即有1000mol的SO₂，即1000mol的S
即有1000mol的CaSO₄•2H₂O，
又因为CaSO₄•2H₂O的摩尔质量M=40+32+16×4+18×2=172g/mol
所以m=n×M=1000×172g=172Kg
答：理论上可以得到172千克石膏．

点评 本题考查原子结构与元素周期表的关系，元素金属性强弱与碱性关系，元素守恒思想，难度适中．