题目内容
【题目】随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
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常见离子的半径的大小(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是:_______>__________。
(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10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下:
①写出m点反应的离子方程式_____________________________。
②若R溶液改加20mL1.2 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。
【答案】 第三周期ⅢA族 r(O2-)>r(Na+) HClO4>H2SO4 (或) NH4+ + OH-=NH3·H2O 0.022
【解析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可以知道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,在元素周期表的位置是第三周期、ⅢA族,正确答案:第三周期、ⅢA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(Na+);非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4,正确答案:r(O2-)>r(Na+);HClO4>H2SO4。
(3)四原子共价化合物,可以是NH3、H2O2、C2H2等,其电子式为:(或),正确答案:(或)。
(4)①m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,正确答案:NH4++OH-=NH3H2O。
②上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2,化学式为NH4Al(SO4)2;10mL、 1molL-1NH4Al(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↓,可以知道SO42-不足,故可以得到0.02mol BaSO4,根据方程式进行计算:
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;正确答案:0.022。