Question

已知元素M是组成物质NH₄Al（SO₄）₂的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量（即电离能，用符号I₁至I₄表示）如下表所示：

	I1	I2	I3	I4
电离能（kJ/mol）	578	1817	2745	11578

 
（1）元素M的名称是_______________；
（2）硫原子核外有______种不同运动状态的电子，有______种不同形状的电子云；
（3）请用一个事实证明氧气的氧化性比硫的氧化性强：______________________________。
（4）相同条件下，0.1 mol/L NH₄Al（SO₄）₂中c（NH₄⁺）________（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1 mol/LNH₄HSO₄中c（NH₄⁺）。
（5）室温时，向100 mL 0.1 mol/LNH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：
①试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是____________；
②在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________；
③在c d段发生反应的离子方程式_________________。

Answer 1

（1）铝 ；
（2）16 、2
（3）2H₂S + O₂ = 2H₂O+2S↓
（4）小于
（5）①a； ②c（Na^＋）>c（SO₄^2－）>c（NH₄^＋）>c（OH^－）＝c（H^＋） ③NH₄^＋ + OH^－=NH₃·H₂O；

试题分析：（1）由于该元素的第一、第二、第三电离能相差不多，但第四电离能与第三电离能相差很多，说明该元素的原子最外层有三个电子。在组成的NH₄Al（SO₄）₂的元素中只有Al符合题意。因此元素M的名称是铝。
（2）S是16号元素，所以硫原子核外有16种不同运动状态的电子，S的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴有s、p两种不同形状的电子云；
（3）证明氧气的氧化性比硫的氧化性强的事实是2H₂S + O₂ = 2H₂O+2S↓。
（4）在相同条件下，等浓度的0.1 mol/L NH₄Al（SO₄）₂和0.1 mol/LNH₄HSO₄中Al³⁺水解使溶液显酸性比酸电离出的H+酸性要小的多，它们都对（NH₄⁺的水解起到抑制作用。由于后者酸性强，抑制作用大，故c（NH₄⁺）前者小于后者。
（5）①a点对应的NaOH溶液与NH₄HSO₄的物质的量相等，发生反应NaOH+NH₄HSO₄= NH₄NaSO₄ +H₂O。NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+Ｈ⁺.对水的电离起到了促进作用。b点时n（NaOH）>n（NH₄HSO₄）溶液的PH=7，溶液.对水的电离无影响。C点D点对应的NaOH溶液体积逐渐增大，碱越来越多对水的抑制作用越来越强。故水的电离程度最大的是a点。
②n（NaOH）>n（NH₄HSO₄）溶液的PH="7," 溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na^＋）>c（SO₄^2－）>c（NH₄^＋）>c（OH^－）＝c（H^＋）.
③在c d段由于OH^-过量，所以发生反应的离子方程式NH₄^＋ + OH^－=NH₃·H₂O。₄Al（SO₄）₂的元素的原子结构、性质及与NaOH溶液混合发生反应的离子浓度、方程式等知识。