Question

随原子序数的递增，八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。根据判断出的元素回答问题：

（1）f在元素周期表的位置是____________________________。

（2）比较d、e常见离子的半径大小______＞______（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___________＞____________。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式______________________。

（4）上述元素可组成盐R：zx₄f(gd₄)₂，向盛有10 mL 1 mol·L^-1 R溶液的烧杯中滴加1 mol·L^-1 NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化如图所示。

① 写出m段反应的离子方程式_______________________________。

② 若在R溶液中改加20 mL 1.2 mol·L^-1 Ba(OH)₂溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为___________mol。

Answer

（1）第三周期第IIIA族（2分）（2）O2–＞Na+（2分），HClO4＞H2SO4（2分）

（3）或或（2分）

（4）①NH4++OH–=NH3·H2O（2分） ②0.02（2分）

【解析】

试题分析：根据元素的原子序数、原子半径及元素的化合价可确定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，在元素周期表中位于第三周期ⅢA族；

（2）根据以上分析可知d是O元素，e是Na元素，二者形成的简单离子O2-、Na+核外电子排布都是2、8，电子层结构相等，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以d、e简单离子的半径大小r(O2-)＞r(Na+)；g是S元素，h是Cl元素，非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，则酸性强弱顺序为HClO4＞H2SO4；

（3）在上述元素组成一种四原子共价化合物如NH3，其电子式是。

（4）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2是复盐NH4Al(SO4)2。

①在NaOH溶液30mL～40mL时沉淀质量不变，发生反应为NH4++OH-＝NH3·H2O；

②在10mL1mol·L-1R溶液中含Al3+的物质的量是1mol/L×0.01L＝0.01mol；含有SO42-的物质的量是n(SO42-)＝0.02mol，若在R溶液中改加20mL 1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，n[Ba(OH)2)]＝1.2mol/L×0.02L＝0.024mol，n(Ba2+)＝0.024mol，n(OH-)＝2×0.024mol＝0.048mol，会发生反应:Ba2++SO42-＝BaSO4↓，二者发生反应的物质的量的比是1:1，根据二者的物质的量可知Ba2+过量，反应产生的BaSO4以SO42-为标准计算，n(BaSO4)＝0.02mol；Al3+会发生反应：Al3++3OH-＝Al(OH)3↓，由于n(Al3+)＝0.01mol，n(OH-)＝0.048mol，根据反应关系可知OH－过量，形成沉淀以Al3+为标准，形成0.01mol Al(OH)3，反应消耗0.03mol OH－，过量的OH－会发生反应：Al(OH)3+OH-＝AlO2-+2H2O，二者反应的物质的量的比是1:1,由于Al(OH)3物质的量是0.01mol，溶液中含有OH-0.018mol，OH－过量，最后Al(OH)3完全被溶解变为AlO2-，因此溶液中产生沉淀是0.02mol硫酸钡。

【考点定位】本题主要是考查元素周期表、元素周期律的应用、氢氧化铝的两性及物质的量在化学反应方程式的计算的应用的知识。

【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具，元素周期律是反映元素之间关系及元素的原子结构、元素性质的规律，本题将元素的推断、元素周期律的应用、电子式的书写、物质的性质比较、氢氧化铝的两性、物质的量在化学反应方程式的计算、反应物有过量时的计算通过元素推断和物质的性质的应用有机融为一体，是一个非常好的综合性题目。