Question

10．随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母表示）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）y在元素周期表中的位置是第二周期IVA族．z、d、e、f四种元素的简单离子中，半径最大的是N^3-（填离子符号）
（2）e的氢氧化物是一种重要的基本化工原料，写出工业上制备该氢氧化物的离子方程 式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．
（3）z的氢化物和h的氢化物反应形成化合物A，A中含有的化学键类型为离子键、共价键；
（4）含f的某化合物可用作净水剂的原理是Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺（用离子方程式表示）
（5）25℃，f的最高价氧化物的水化物的K_sp=1.0×10^-34，使含0.1mol•L^-1 f离子的溶液开始产生沉淀的pH为3．
（6）元素e和g组成的化合物B的水溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 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）主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数；
电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大；
（2）工业上电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠；
（3）z的氢化物和h的氢化物反应形成化合物A为NH₄Cl；
（4）铝盐溶液中铝离子水解为氢氧化铝胶体，可以用于净水；
（5）根据溶度积计算溶液中氢氧根离子浓度，进而计算氢离子浓度，再根据pH=-lgc（H⁺）计算；
（6）元素e和g组成的化合物B为Na₂S，溶液中硫离子水解，溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子源于硫离子水解、硫氢根水解、水的电离．

解答 解：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）y为碳元素，处于周期表中第二周期IVA族，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（N^3-）＞r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）；
故答案为：第二周期IVA族；N^3-；
（2）工业上电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠，离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；
（3）z的氢化物和h的氢化物反应形成化合物A为NH₄Cl，含有离子键、共价键，
故答案为：离子键、共价键；
（4）铝盐溶液中铝离子水解：Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺，生成氢氧化铝胶体，可以用于净水，
故答案为：Al³⁺+3H₂O=Al（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（5）Al³⁺沉淀时c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1.0×1{0}^{34}}{0.1}}$mol/L=10^-11mol/L，则c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-11}}$mol/L=10^-3mol/L，此时溶液pH=-lgc（H⁺）=3，
故答案为：3；
（6）元素e和g组成的化合物B为Na₂S，溶液中硫离子水解，溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子源于硫离子水解、硫氢根水解、水的电离，溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，根据化合价与原子半径推断元素是解题关键，注意对元素周期律的理解掌握．