Question

【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）已知1mole的单质在足量d2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）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：

①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。

②写出m点反应的离子方程式_________________。

③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。

Answer 1

【答案】第三周期ⅢA族 O2- Na+ HClO4 H2SO4 （或、）） 2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1 c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-) NH4++ OH-＝NH3·H2O 0.022

【解析】

从图中的化合价和原子半径的大小，可以推出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，据此解答。

（1）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族，

故答案为第三周期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HClO4＞H2SO4，

故答案为O2-；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、），

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）①R是NH4Al(SO4)2，Al3+比 NH4+水解程度更大，故离子浓度由大到小的顺序是：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)，

故答案为c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)；

②R是NH4Al（SO4）2，m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 1mlL-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，

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，

故答案为0.022。