Question

【題目】隨原子序數的遞增，八種短周期元素（用字母X等表示）原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如圖1所示．
根據判斷出的元素回答問題：
（1）z在元素周期表的位置是 ．
（2）比較d、f簡單離子的半徑大小（用化學符號表示，下同）＞；比較d、g元素的簡單氣態氫化物的穩定性大小＞ ．
（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1mol固體e的單質在足量d2氣體中燃燒，恢復至室溫，放出255.5kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式 ．
（5）由上述元素組成的離子化合物 Q：eh 和W：e2gd4 ， 若電解含2molQ和2molW的混合水溶液，當陽極產生44.8L氣體（標準狀況下，且不考慮氣體的溶解和損失）時，電路中轉移電子的物質的量為mol．
（6）上述元素可組成鹽R：zx4f（gd4）2 ． 向盛有10mL1molL﹣1R溶液的燒杯中滴加1molL﹣1 NaOH溶液，沉淀物質的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如圖2：①R溶液中，離子濃度由大到小的順序是 ．
②寫出m點發生反應的離子方程式 ．
③若在R溶液中改加20mL 1.2molL﹣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】
（1）第二周期VA族
（2）O2﹣；Al3+；H2O；H2S
（3） （或 ）
（4）2Na（s）+O2（g）=Na2O2（s）△H=﹣511kJ?mol﹣1
（5）6
（6）c（SO ）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；NH +OH﹣=NH3?H2O；0.022
【解析】解：從圖中的化合價和原子半徑的大小，可知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）Z為N元素，在元素周期表的位置是第二周期VA族，故答案為：第二周期VA族；（2）電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，故離子半徑：r（O2﹣）＞r（Al3+），非金屬性越強，對應氫化物越穩定，故穩定性：H2O＞H2S，故答案為：O2﹣；Al3+；H2O；H2S；（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）電解含2mol NaCl和2molNa2SO4的混合水溶液，陽極產生44.8L氣體，標準狀況下物質的量為2mol，陽極首先發生反應：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，反應產生1mol氯氣，轉移2mol電子，然后發生反應：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，n（O2）=2mol﹣1mol=1mol，反應轉移電子的物質的量是4mol，所以電路中轉移電子的物質的量為6mol，故答案為：6；（6）①鹽NH4Al（SO4）2在溶液中發生電離：NH4Al（SO4）2=NH4++Al3++2SO42﹣ ， NH4+、Al3+發生水解反應，消耗水電離產生的OH﹣ ， 使溶液中c（H+）增大，當最終溶液達到平衡時，c（H+）＞c（OH﹣），溶液顯酸性；由于Al3+水解程度大于NH4+ ， 因此c（NH4+）＞c（Al3+），鹽水解程度是微弱的，主要以鹽電離產生的離子存在，因此溶液中離子濃度大小關系是：c（SO42﹣）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH﹣），故答案為：c（SO42﹣）＞c（NH4+）＞c（Al3+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；②m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 1molL﹣1 NH4Al（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，
NH +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．
從圖中的化合價和原子半徑的大小，可知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）Z是N元素，在元素周期表的位置是第二周期VA族；（2）電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小；非金屬性越強，對應氫化物越穩定；（3）四原子共價化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等；（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，注明聚集狀態、反應熱書寫熱化學方程式；（5）電解含2mol NaCl和2molNa2SO4的混合水溶液，陽極產生44.8L氣體，標準狀況下物質的量為2mol，
陽極首先發生反應：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，然后發生反應：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；（6）①R是NH4Al（SO4）2 ， 溶液中Al3+、NH4+均水解使溶液呈酸性，但Al3+比 NH4+水解程度更大；②m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；③根據n=cV計算n（Al3+ ）、n（NH ）、n（SO ）、n（Ba2+）、n（OH﹣），根據SO 、Ba2+中不足量的離子的物質的量計算生成BaSO4的物質的量，依次發生：Al3++OH﹣=Al（OH）3↓、NH +OH﹣=NH3H2O、Al（OH）3+OH﹣=AlO +2H2O，根據方程式計算生成Al（OH）3的物質的量，進而二者計算生成固體總物質的量．