Question

【題目】甲是一種可用于凈水和膨化食品的鹽，由A、B、C、D、E五種短周期元素組成。甲溶于水后可電離出三種離子，其中一種是由A、B形成的10電子陽離子。A元素原子核內質子數比E的少l，D、E同主族。某同學為探究甲的組成而進行如下實驗：

①取mg甲的晶體溶于蒸餾水，配成500 mL溶液；

②取少量甲溶液于試管中，逐滴滴入Ba（OH）2溶液，生成沉淀的物質的量與滴入Ba（OH）2溶液體積的關系如圖所示；

③取20 mL甲溶液于試管中，加入過量NaOH溶液后加熱并收集產生的氣體，然后折算成標準狀況下的體積為224 mL。

回答下列問題：

（1）D在元素周期表中的位置為_ 。

（2）經測定晶體甲的摩爾質量為453 g·mol-1，其中陽離子和陰離子物質的量之比為1:1。 則晶體甲的化學式為 。

（3）圖像中V（Oa）：V（ab）：V（bc）= 。

（4）寫出ab段發生反應的離子方程式： 。

（5）配成的甲溶液物質的量濃度是_ 。

Answer 1

【答案】（1）第三周期VIA族（1分）

（2）NH4Al（SO4）2·12H2O（2分）（3）3：1：1（2分）

（4）2NH4＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－=BaSO4↓＋2NH3·H2O（3分）（5）0．5mol·L

【解析】試題分析： 甲由A、B、C、D、E五種短周期元素組成的一種鹽，②取少量甲溶液于試管中，逐滴滴入Ba（OH）2溶液，生成沉淀開始增大，后沉淀減小，但沉淀最終不完全消失，則甲溶液肯定含有SO42-、Al3＋，③取20 mL甲溶液于試管中，加入過量NaOH溶液后加熱并收集產生的氣體，則甲溶液中含有NH4＋，甲溶于電離處于三種離子，A、B形成的10電子陽離子為NH4＋，D、E同主族，二者應形成SO42-，且A元素原子核內質子數比E的少1，則A為N元素、E為O元素、D為S元素、B為H元素、C為Al。（2）中經測定晶體甲的摩爾質量為453 g·mol-1，陽離子和陰離子物質的量之比1：1，陽離子為NH4＋和Al3＋，陰離子為SO42-，根據電中性原理，可得NH4Al（SO4）2，剩余的為結晶水，453-237=216，計算可得1 mol甲晶體中含有12 mol結晶水，其化學式為：NH4Al（SO4）2·12 H2O。Oa段發生反應：2NH4Al（SO4）2＋3 Ba（OH）2=3BaSO4↓＋2Al（OH）3↓＋（NH4）2SO4；ab段發生反應：（NH4）2SO4＋ Ba（OH）2= BaSO4↓＋2NH3·H2O；bc段發生反應：OH－＋Al（OH）3= AlO2－＋2H2O。（1）D為S元素，處于周期表中第三周期VIA族；（2）由上述分析可知，甲的化學式為：NH4Al（SO4）2·12 H2O；（3）假設NH4Al（SO4）2·12 H2O為2 mol，Oa段發生反應：2NH4Al（SO4）2＋3 Ba（OH）2=3BaSO4↓＋2Al（OH）3↓＋（NH4）2SO4，消耗3 mol Ba（OH）2，生成1mol（NH4）2SO4，生成2mol Al（OH）3，ab段發生反應：（NH4）2SO4＋ Ba（OH）2=BaSO4↓＋2NH3·H2O, 1mol（NH4）2SO4消耗1 mol Ba（OH）2，bc段發生反應：OH－＋Al（OH）3= AlO2－＋2H2O，2mol Al（OH）3消耗1 mol Ba（OH）2，故圖象中V（Oa） ：V（ab） ：V（bc） =" 3" mol ：1mol ：1mol="3" ：1 ：1（4）ab段發生反應：（NH4）2SO4 ＋ Ba（OH）2= BaSO4↓＋2NH3·H2O（5） 實驗③取20 mL甲溶液于試管中，加入過量NaOH溶液后加熱并收集產生的氨氣為0.224/22.4==0．01 mol,則NH4Al（SO4）2為0．01 mol，故溶液濃度為0.01/0.02=0．5 mol/L；