题目内容

12．随原子序数的递增，九种短周期元素（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．

请回答下列问题；
（1）c、d、e、f四种元素的简单离子中，半径最大的离子是N3-（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-+H2↑+Cl2↑．
（3）含f元素的两种离子在溶液中不能大量共存的原因是Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓（用离子方程式表示）
（4）关于图乙所示转化关系（X代表卤素），下列说法错误的是C．
A．H2（g）+X2（g）=2H（g）+2X（g）△H2＞0
B．△H1=△H2+△H3
C．y、z的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ的热量按y、z的顺序依次增多
D．途径Ⅰ生成y的氢化物比生成z的氢化物更容易
（5）y元素的某种含氧酸是一种新型氧化剂，应用性极强，通过反应：y2+H2O=HOY+Hy制得．该反应中水的作用与下列中水的作用相同的是D．
A．钠与水反应制氢气    B．过氧化钠与水反应制氧气
C．氯气与水反应制次氯酸   D．氟单质与水反应制氧气
（6）25℃，f的最高价氧化物的水化物的Ksp=1.0×10-34，使含0.1mol•L-1f的离子的溶液开始产生沉淀的pH为3．
（7）元素e和g组成的简单化合物B的水溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-）＞c（H+）．

分析 从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知a是H元素，b是C元素，c是N元素，d是O元素，y是F元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，z是Cl元素．
（1）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）工业上电解食盐水生成氢氧化钠，反应还生成氯气与氢气；
（3）含f的两种离子为Al3+、AlO2-，二者在溶液中发生双水解生成Al（OH）3沉淀而不能大量共存；
（4）A．化学键断裂需要吸收能量；
B．根据盖斯定律判断；
C．非金属性越强，氢化物越稳定，破坏化学键需要的能量越多；
D．非金属性越强，单质与氢气化合越容易；
（5）通过反应：F2+H2O=HOF+HF制得HOF，该反应中水中O元素化合价升高，水是还原剂；
（6）f的最高价氧化物的水化物为Al（OH）3，根据Ksp=c（Al3+）×c3（OH-）=1.0×10-34计算c（OH-），再根据水的离子积计算c（H+），再根据pH=-lgc（H+）计算；
（7）元素e和g组成的简单化合物B为Na2S，溶液中S2-水解呈碱性，溶液中氢离子源于S2-水解、水的电离，则c（OH-）＞c（HS-）．

解答 解：从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可知a是H元素，b是C元素，c是N元素，d是O元素，y是F元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，z是Cl元素．
（1）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（N3-）＞r（O2-）＞r（Na+）＞r（Al3+），
故答案为：N3-；
（2）工业上电解食盐水生成氢氧化钠，反应还生成氯气与氢气，离子方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，
故答案为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；
（3）含f的两种离子为Al3+、AlO2-，二者在溶液中发生双水解生成Al（OH）3沉淀而不能大量共存，反应离子方程式为：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓，
故答案为：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓；
（4）A．化学键断裂需要吸收能量，则△H2＞0，故A正确；
B．根据盖斯定律可知：△H1=△H2+△H3，故B正确；
C．F的非金属性比氯的强，HF更稳定，破坏H-F化学键需要的能量更多，故C错误；
D．F的非金属性比氯的强，氟气与氢气化合比氯气的容易，故D正确．
故选：C；
（5）通过反应：F2+H2O=HOF+HF制得HOF，该反应中水中O元素化合价升高，水是还原剂，
A．钠与水反应制氢气中水作氧化剂，故A不符合；
B．过氧化钠与水反应制氧气，水既不是氧化剂也不是还原剂，故B不符合；
C．氯气与水反应制次氯酸，水既不是氧化剂也不是还原剂，故C不符合；
D．氟单质与水反应制氧气，水是还原剂，故D符合．
故选：D；
（6）f的最高价氧化物的水化物为Al（OH）3，Ksp=c（Al3+）×c3（OH-）=1.0×10-34，使含0.1mol•L-1Al3+的离子的溶液开始产生沉淀，则c（OH-）=$\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}}$=10-3mol/L，则pH=-lgc（H+）=3，
故答案为：3；
（7）元素e和g组成的简单化合物B为Na2S，溶液中S2-水解呈碱性，溶液中氢离子源于S2-水解、水的电离，则c（OH-）＞c（HS-），则溶液中离子浓度大小比较：c（Na+）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（S2-）＞c（OH-）＞c（HS-）＞c（H+）．

点评 本题比较综合，以结构性质位置关系应用为载体，考查微粒半径比较、化学反应中能量变化、电解、盐类水解、氧化还原反应、溶度积有关计算等，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．

练习册系列答案
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17．用化学知识回答下列问题：
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4．随着科学技术的不断进步，锰的用量和应用领域不断扩大．硫酸锰作为基础锰盐，研究、开发生产硫酸锰的新工艺，尤其必要．现代工业常以软锰矿（主要成分为MnO2，杂质为铁和铜的化合物等）为原料通过“浸锰”操作制备高纯硫酸锰，工艺流程示意图如图所示，请回答下列问题：
（1）实验室在过滤操作过程中，使用的玻璃仪器名称为烧杯、玻璃棒、漏斗．
（2）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6的生成．温度对“浸锰”反应的影响如图1、图2所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度为150℃（或150℃以上）．（3）经查阅资料，生成相应氢氧化物时的pH如表所示．
化学式Fe（OH）3Fe（OH）2Mn（OH）2Cu（OH）2
开始沉淀pH2.77.68.34.7
完全沉淀pH3.79.69.86.7
实际生产过程中，①中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+，将过量的SO2氧化除去；②中调节pH为3.5时，沉淀的主要成分是Fe（OH）3．
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（5）检验⑥中沉淀是否洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净；反之则未洗干净．
1．下列说法中不正确的是（　　）
A．液化石油气、汽油、柴油和润滑油的主要成分都是碳氢化合物
B．可以通过灼烧时的特殊气味来鉴别蛋白质
C．用溴水既可以鉴别甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯
D．乙烯、氯乙烯和聚氯乙烯都能因发生加成反应而使溴水褪色
2．下列有机化合物中，有多个官能团：

（1）可以看作醇类的是（填编号，下同）AD．
（2）可以看作酚类的是CD．
（3）可以看作酯类的是B．

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