Question

【题目】随原子序数递增，八种短周期元素（用字母x等表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。

根据判断出的元素回答问题：

（1）f在周期表中的位置是________。

（2）比较d、e常见离子的半径大小（用化学式表示，下同）：________>________；比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式：_________________________。

（4）e的单质在足量中燃烧的化学方程式：_________________________。

（5）上述元素可组成盐。向盛有溶液的烧杯中滴加溶液，沉淀物质的量随溶液体积的变化示意图如下：

①R溶液的电离方程式____________________________。

②写出m点反应的离子方程式：____________________。

③若在R溶液中改加溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________。

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】

从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，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个电子层，最外层电子数为3，据此判断f在在元素周期表的位置；

(2)电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小；同一周期元素，非金属性随着原子序数增大而增强；

(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，如氨气等；

(4)e为Na、d为O，Na在氧气中燃烧生成Na2O2；

(5)(5)①NH4Al(SO4)2在溶液中电离出NH4+、Al3+和SO42-；

②m点过程中加入氢氧化钠，沉淀物质的量不变，是NH4+与OH-反应生成NH3H2O；
③根据n=cV计算n(Al3+ )、n(NH4+)、n(SO42-)、n(Ba2+)、n(OH-)，根据SO42-、Ba2+中不足量的离子的物质的量计算生成BaSO4的物质的量，依次发生：Al3++OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，根据方程式计算生成Al(OH)3的物质的量，进而二者计算生成固体总物质的量。

从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，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个电子层，最外层电子数为3，在元素周期表的位置是第3周期ⅢA族；

(2)电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，则离子半径：O 2-＞Na+；同一周期元素，非金属性随着原子序数增大而增强，则非金属性S＜Cl，故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系为HClO4＞H2SO4；

(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物，如氨气等，氨气电子式为；

(4)e为Na、d为O，Na在氧气中燃烧生成Na2O2，发生反应的化学方程式为2Na + O2 Na2O2；

(5)①NH4Al(SO4)2在溶液中电离出NH4+、Al3+和SO42-，则电离方程式为NH4Al(SO4)2=NH4++Al3++2SO42-；

p>②m点过程中加入氢氧化钠，沉淀物质的量不变，是NH4+与OH-反应生成NH3H2O，离子方程式为：NH4++OH-=NH3H2O；

③10mL 1molL-1 NH4Al(SO4)2溶液中Al3+ 物质的量为0.01mol，NH4+的物质的量为0.01mol，SO42-的物质的量为0.02mol，20mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物质的量为0.024mol，OH-为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

反应剩余OH-为0.048mol-0.03mol=0.018mol，

NH4++OH-=NH3H2O

0.01mol 0.01mol

反应剩余OH-为0.018mol-0.01mol=0.008mol，

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

0.008mol 0.008mol

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

则最终得到固体为0.02mol+0.002mol=0.022mol。