Question

4．0.3mol某金属单质与足量的稀硫酸充分作用后，在标准状况下生成10.08L H₂和51.30g该金属的硫酸盐，若该金属原子核内的质子数比中子数少一个，试通过计算推导该金属在周期表中的位置．

Answer 1

分析 n（H₂）=$\frac{10.08L}{22.4L/mol}$=0.45mol，根据电子转移守恒可知金属的化合价为$\frac{0.45mol×2}{0.3mol}$=+3，硫酸盐可表示为A₂（SO₄）₃，根据A原子守恒计算 A₂（SO₄）₃的物质的量，结合硫酸盐的质量可知Mr[A₂（SO₄）₃]，进而计算A的相对原子质量确定元素．

解答 解：n（H₂）=$\frac{10.08L}{22.4L/mol}$=0.45mol，
根据电子转移守恒可知金属的化合价为$\frac{0.45mol×2}{0.3mol}$=+3，
所以该金属的硫酸盐的化学式为A₂（SO₄）₃，
n[A₂（SO₄）₃]=$\frac{1}{2}$×n（A）=0.15mol，
故Mr[A₂（SO₄）₃]=2Mr（A）+3×96=$\frac{51.3}{0.15}$=342，
可知Mr（A）=27，
该金属原子核内的质子数比中子数少一个，则质子数为13，则该金属为Al，位于周期表第三周期ⅢA族，
答：该元素处于第三周期第ⅢA族．

点评 本题考查原子结构与元素的性质，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意从电子转移的角度判断金属的化合价．