Question

【题目】随原子序数的递增，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1所示．
根据判断出的元素回答问题：
（1）z在元素周期表的位置是 ．
（2）比较d、f简单离子的半径大小（用化学符号表示，下同）＞；比较d、g元素的简单气态氢化物的稳定性大小＞ ．
（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）已知1mol固体e的单质在足量d2气体中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式 ．
（5）由上述元素组成的离子化合物 Q：eh 和W：e2gd4 ， 若电解含2molQ和2molW的混合水溶液，当阳极产生44.8L气体（标准状况下，且不考虑气体的溶解和损失）时，电路中转移电子的物质的量为mol．
（6）上述元素可组成盐R：zx4f（gd4）2 ． 向盛有10mL1molL﹣1R溶液的烧杯中滴加1molL﹣1 NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如图2：①R溶液中，离子浓度由大到小的顺序是 ．
②写出m点发生反应的离子方程式 ．
③若在R溶液中改加20mL 1.2molL﹣1Ba（OH）2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为mol．

Answer 1

【答案】
（1）第二周期VA族
（2）O2﹣；Al3+；H2O；H2S
（3） （或 ）
（4）2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=﹣511kJ?mol﹣1
（5）6
（6）c（SO ）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；NH +OH﹣=NH3?H2O；0.022
【解析】解：从图中的化合价和原子半径的大小，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）Z为N元素，在元素周期表的位置是第二周期VA族，故答案为：第二周期VA族；（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：r（O2﹣）＞r（Al3+），非金属性越强，对应氢化物越稳定，故稳定性：H2O＞H2S，故答案为：O2﹣；Al3+；H2O；H2S；（3）四原子共价化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其电子式为： （或 ），故答案为： （或 ）；（4）1molNa的单质在足量O2中燃烧生成Na2O2（s），放出255.5kJ热量，2molNa反应放出热量为511kJ，则该反应的热化学方程式为：2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=﹣511kJmol﹣1 ， 故答案为：2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=﹣511kJmol﹣1；（5）电解含2mol NaCl和2molNa2SO4的混合水溶液，阳极产生44.8L气体，标准状况下物质的量为2mol，阳极首先发生反应：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，反应产生1mol氯气，转移2mol电子，然后发生反应：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，n（O2）=2mol﹣1mol=1mol，反应转移电子的物质的量是4mol，所以电路中转移电子的物质的量为6mol，故答案为：6；（6）①盐NH4Al（SO4）2在溶液中发生电离：NH4Al（SO4）2=NH4++Al3++2SO42﹣ ， NH4+、Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的OH﹣ ， 使溶液中c（H+）增大，当最终溶液达到平衡时，c（H+）＞c（OH﹣），溶液显酸性；由于Al3+水解程度大于NH4+ ， 因此c（NH4+）＞c（Al3+），盐水解程度是微弱的，主要以盐电离产生的离子存在，因此溶液中离子浓度大小关系是：c（SO42﹣）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH﹣），故答案为：c（SO42﹣）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；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，故答案为：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，
NH +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，
故答案为：0.022．
从图中的化合价和原子半径的大小，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）Z是N元素，在元素周期表的位置是第二周期VA族；（2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；非金属性越强，对应氢化物越稳定；（3）四原子共价化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等；（4）1molNa的单质在足量O2中燃烧生成Na2O2（s），放出255.5kJ热量，2molNa反应放出热量为511kJ，注明聚集状态、反应热书写热化学方程式；（5）电解含2mol NaCl和2molNa2SO4的混合水溶液，阳极产生44.8L气体，标准状况下物质的量为2mol，
阳极首先发生反应：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，然后发生反应：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；（6）①R是NH4Al（SO4）2 ， 溶液中Al3+、NH4+均水解使溶液呈酸性，但Al3+比 NH4+水解程度更大；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（NH ）、n（SO ）、n（Ba2+）、n（OH﹣），根据SO 、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↓、NH +OH﹣=NH3H2O、Al（OH）3+OH﹣=AlO +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．