Question

已知元素M是組成物質NH₄Al（SO₄）₂的一種元素。元素M的氣態原子逐個失去第1個至第4個電子所需能量（即電離能，用符號I₁至I₄表示）如下表所示：

	I1	I2	I3	I4
電離能（kJ/mol）	578	1817	2745	11578

 
（1）元素M的名稱是_______________；
（2）硫原子核外有______種不同運動狀態的電子，有______種不同形狀的電子云；
（3）請用一個事實證明氧氣的氧化性比硫的氧化性強：______________________________。
（4）相同條件下，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）室溫時，向100 mL 0.1 mol/LNH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液，得到溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示：
①試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是____________；
②在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是________；
③在c d段發生反應的離子方程式_________________。

Answer 1

（1）鋁 ；
（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；

試題分析：（1）由于該元素的第一、第二、第三電離能相差不多，但第四電離能與第三電離能相差很多，說明該元素的原子最外層有三個電子。在組成的NH₄Al（SO₄）₂的元素中只有Al符合題意。因此元素M的名稱是鋁。
（2）S是16號元素，所以硫原子核外有16種不同運動狀態的電子，S的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴有s、p兩種不同形狀的電子云；
（3）證明氧氣的氧化性比硫的氧化性強的事實是2H₂S + O₂ = 2H₂O+2S↓。
（4）在相同條件下，等濃度的0.1 mol/L NH₄Al（SO₄）₂和0.1 mol/LNH₄HSO₄中Al³⁺水解使溶液顯酸性比酸電離出的H+酸性要小的多，它們都對（NH₄⁺的水解起到抑制作用。由于后者酸性強，抑制作用大，故c（NH₄⁺）前者小于后者。
（5）①a點對應的NaOH溶液與NH₄HSO₄的物質的量相等，發生反應NaOH+NH₄HSO₄= NH₄NaSO₄ +H₂O。NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+Ｈ⁺.對水的電離起到了促進作用。b點時n（NaOH）>n（NH₄HSO₄）溶液的PH=7，溶液.對水的電離無影響。C點D點對應的NaOH溶液體積逐漸增大，堿越來越多對水的抑制作用越來越強。故水的電離程度最大的是a點。
②n（NaOH）>n（NH₄HSO₄）溶液的PH="7," 溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c（Na^＋）>c（SO₄^2－）>c（NH₄^＋）>c（OH^－）＝c（H^＋）.
③在c d段由于OH^-過量，所以發生反應的離子方程式NH₄^＋ + OH^－=NH₃·H₂O。₄Al（SO₄）₂的元素的原子結構、性質及與NaOH溶液混合發生反應的離子濃度、方程式等知識。