Question

【題目】隨原子序數的遞增，八種短周期元素（用字母X表示）原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。

根據判斷出的元素回答問題：

（1）f在元素周期表的位置是__________。

（2）比較d、e常見離子的半徑的小（用化學式表示，下同）_______＞__________；比較g、h的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱是：_______＞__________。

（3）任選上述元素組成一種四原子共價化合物，寫出其電子式__________。

（4）已知1mole的單質在足量d2中燃燒，恢復至室溫，放出255.5kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：___________________。

（5）上述元素可組成鹽R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的燒杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物質的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下：

①R離子濃度由大到小的順序是：__________。

②寫出m點反應的離子方程式_________________。

③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產生沉淀的物質的量為______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】

從圖中的化合價和原子半徑的大小，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，據此解答。

（1）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族，

故答案為第三周期ⅢA族；

（2）電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，故r(O2-)＞r(Na+)；非金屬性越強最高價氧化物水化物的酸性越強，故HClO4＞H2SO4，

故答案為O2-；Na+；HClO4；H2SO4；

（3）四原子共價化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其電子式為：（或、），

故答案為（或、）；

（4）1molNa的單質在足量O2中燃燒生成Na2O2（s），放出255.5kJ熱量，2molNa反應放出熱量為511kJ，則該反應的熱化學方程式為：2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=-511kJmol-1，

故答案為2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=-511kJmol-1；

（5）①R是NH4Al(SO4)2，Al3+比 NH4+水解程度更大，故離子濃度由大到小的順序是：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)，

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

②R是NH4Al（SO4）2，m點過程中加入氫氧化鈉，沉淀物質的量不變，是NH4+與OH-反應生成NH3H2O，離子方程式為：NH4++OH-=NH3H2O，

故答案為NH4++OH-=NH3H2O；

③10mL 1mlL-1NH4Al（SO4）2溶液中Al3+物質的量為0.01mol，NH4+的物質的量為0.01mol，SO42-的物質的量為0.02mol，20mL 1.2 molL-1Ba（OH）2溶液中Ba2+物質的量為0.024mol，OH-為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
反應剩余OH-為0.048mol-0.03mol=0.018mol，

NH4++OH-=NH3H2O
0.01mol 0.01mol
反應剩余OH-為0.018mol-0.01mol=0.008mol，

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

0.008mol 0.008mol
故得到Al（OH）3沉淀為0.01mol-0.008mol=0.002mol

則最終得到固體為0.02mol+0.002mol=0.022mol，

故答案為0.022。