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所示。根据判断出的元素回答问题：

（1）f在元素周期表的位置是____________________________。

（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的水化物的酸性强弱___________＞____________。

（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）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2，向盛有10 mL 1 mol·L-1 R溶液的烧杯中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化如图所示。

① 写出m段反应的离子方程式_______________________________。

② 若在R溶液中改加20 mL 1.2 mol·L-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）第三周期第IIIA族（2分）（2）O2–＞Na+（2分），HClO4＞H2SO4（2分）

（3）或或（2分）

（4）①NH4++OH–=NH3·H2O（2分） ②0.02（2分）

【解析】试题分析：根据元素的原子序数、原子半径及元素的化合价可确定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，在元素周期表中位于第三周期ⅢA族；

（2）根据以上分析可知d是O元素，e是Na元素，二者形成的简单离子O2-、Na+核外电子排布都是2、8，电子层结构相等，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以d、e简单离子的半径大小r(O2-)＞r(Na+)；g是S元素，h是Cl元素，非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱顺序为HClO4＞H2SO4；

（3）在上述元素组成一种四原子共价化合物如NH3，其电子式是。

（4）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2是复盐NH4Al(SO4)2。

①在NaOH溶液30mL～40mL时沉淀质量不变，发生反应为NH4++OH-＝NH3·H2O；

②在10mL1mol·L-1R溶液中含Al3+的物质的量是1mol/L×0.01L＝0.01mol；含有SO42-的物质的量是n(SO42-)＝0.02mol，若在R溶液中改加20mL 1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，n[Ba(OH)2)]＝1.2mol/L×0.02L＝0.024mol，n(Ba2+)＝0.024mol，n(OH-)＝2×0.024mol＝0.048mol，会发生反应:Ba2++SO42-＝BaSO4↓，二者发生反应的物质的量的比是1:1，根据二者的物质的量可知Ba2+过量，反应产生的BaSO4以SO42-为标准计算，n(BaSO4)＝0.02mol；Al3+会发生反应：Al3++3OH-＝Al(OH)3↓，由于n(Al3+)＝0.01mol，n(OH-)＝0.048mol，根据反应关系可知OH－过量，形成沉淀以Al3+为标准，形成0.01mol Al(OH)3，反应消耗0.03mol OH－，过量的OH－会发生反应：Al(OH)3+OH-＝AlO2-+2H2O，二者反应的物质的量的比是1:1,由于Al(OH)3物质的量是0.01mol，溶液中含有OH-0.018mol，OH－过量，最后Al(OH)3完全被溶解变为AlO2-，因此溶液中产生沉淀是0.02mol硫酸钡。