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左图所示，根据判断出的元素回答问题：

⑴ f在元素周期表的位置是__________。

⑵ 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：_______＞__________

⑶ 任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式____________________

⑷ 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____________

⑸ 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上右图所示：

① R溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________

② 写出m点反应的而离子方程式________________________________

③ 若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分中产生沉淀的物质的量为_______mol。

Answer 1

【答案】第三周期ⅢA族 r(O2-) r(Na+) HClO4 H2SO4 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】

x的原子序数最小，原子半径也最小，且最高正化合价为+1价，则X是H，e的最高正化合价为+1价，原子半径最大，则e是Na，y的原子序数比e小，最高正价为+4价，则y是C，z的原子序数略大于y，最高正化合价为+5价，则z是N，d是O，f原子序数比钠大，最高正化合价为+3价，则f是Al，g的最低负化合价为-2价，原子序数比铝大，则g是S，h最低负价为-1价，原子序数大于硫，则h是Cl，由此分析解答。

从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可以知道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)f是Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族，
因此，本题正确答案是：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，故离子半径：r(O2-)>r(Na+) ；非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，故酸性：HClO4 >H2SO4，
因此，本题正确答案是：r(O2-)>r(Na+)；HClO4 >H2SO4；
(3)x与z形成四原子共价化合物为NH3，电子式为，
因此，本题正确答案是：；
(4)已知1mol钠的单质在足量氧气中燃烧，生成过氧化钠固体，恢复至室温，放出255.5kJ热量，所以反应的热化学方程式为：2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1，

因此，本题正确答案是：2Na(s)+O2(g) ＝Na2O2(s) △H=-511kJ·mol-1；

（5）①1molNH4Al(SO4)2含有1molNH4+、1molAl3+、2molSO42-，所以硫酸根离子浓度最高，因为碱性NH3H2O>Al(OH)3，根据“越弱越水解”可知Al3+水解程度大于NH4+水解程度，则c(NH4+)＞c(Al3+)，Al3+和NH4+水解都生成氢离子，溶液显酸性，所以氢离子的浓度大于氢氧根浓度，溶液中离子浓度大小顺序为：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-) 。

②m点处，沉淀的物质的量不变，发生反应为：铵根离子和氢氧根离子反应成一水合氨，其离子方程式为NH4+ + OH-＝NH3·H2O。

③20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液含有0.048molOH-和0.024molBa2+，10mL1mol·L-1R溶液中含有0.01molNH4+、0.01molAl3+和0.02molSO42-，当0.048molOH-完全反应完时，还有0.002mol Al(OH)3未溶解，0.02molSO42-与钡离子反应生成0.02mol硫酸钡沉淀，所以最后沉淀的物质的量为0.022mol。

因此，本题正确答案是：c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-)；NH4+ + OH-＝NH3·H2O； 0.022。