Question

甲是一种可用于净水和膨化食品的盐，由A、B、C、D、E五种短周期元素组成。甲溶于水后可电离出三种离子，其中一种是由A、B形成的10电子阳离子。A元素原子核内质子数比E的少l，D、E同主族。某同学为探究甲的组成而进行如下实验：

①取mg甲的晶体溶于蒸馏水，配成500 mL溶液；

②取少量甲溶液于试管中，逐滴滴入Ba（OH）₂溶液，生成沉淀的物质的量与滴入Ba（OH）₂溶液体积的关系如图所示；

③取20 mL甲溶液于试管中，加入过量NaOH溶液后加热并收集产生的气体，然后折算成标准状况下的体积为224 mL。

回答下列问题：

（1）D在元素周期表中的位置为_             。

（2）经测定晶体甲的摩尔质量为453 g·mol^-1，其中阳离子和阴离子物质的量之比为1:1。 则晶体甲的化学式为               。

（3）图像中V（Oa）：V（ab）：V（bc）=              。

（4）写出ab段发生反应的离子方程式：              。

（5）配成的甲溶液物质的量浓度是_                。

Answer

（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】试题分析： 甲由A、B、C、D、E五种短周期元素组成的一种盐，②取少量甲溶液于试管中，逐滴滴入Ba（OH）2溶液，生成沉淀开始增大，后沉淀减小，但沉淀最终不完全消失，则甲溶液肯定含有SO42-、Al3＋，③取20 mL甲溶液于试管中，加入过量NaOH溶液后加热并收集产生的气体，则甲溶液中含有NH4＋，甲溶于电离处于三种离子，A、B形成的10电子阳离子为NH4＋，D、E同主族，二者应形成SO42-，且A元素原子核内质子数比E的少1，则A为N元素、E为O元素、D为S元素、B为H元素、C为Al。（2）中经测定晶体甲的摩尔质量为453 g·mol-1，阳离子和阴离子物质的量之比1：1，阳离子为NH4＋和Al3＋，阴离子为SO42-，根据电中性原理，可得NH4Al（SO4）2，剩余的为结晶水，453-237=216，计算可得1 mol甲晶体中含有12 mol结晶水，其化学式为：NH4Al（SO4）2·12 H2O。Oa段发生反应：2NH4Al（SO4）2＋3 Ba（OH）2=3BaSO4↓＋2Al（OH）3↓＋（NH4）2SO4；ab段发生反应：（NH4）2SO4＋ Ba（OH）2= BaSO4↓＋2NH3·H2O；bc段发生反应：OH－＋Al（OH）3= AlO2－＋2H2O。（1）D为S元素，处于周期表中第三周期VIA族；（2）由上述分析可知，甲的化学式为：NH4Al（SO4）2·12 H2O；（3）假设NH4Al（SO4）2·12 H2O为2 mol，Oa段发生反应：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段发生反应：（NH4）2SO4＋ Ba（OH）2=BaSO4↓＋2NH3·H2O, 1mol（NH4）2SO4消耗1 mol Ba（OH）2，bc段发生反应：OH－＋Al（OH）3= AlO2－＋2H2O，2mol Al（OH）3消耗1 mol Ba（OH）2，故图象中V（Oa） ：V（ab） ：V（bc） =" 3" mol ：1mol ：1mol="3" ：1 ：1（4）ab段发生反应：（NH4）2SO4 ＋ Ba（OH）2= BaSO4↓＋2NH3·H2O（5） 实验③取20 mL甲溶液于试管中，加入过量NaOH溶液后加热并收集产生的氨气为0.224/22.4==0．01 mol,则NH4Al（SO4）2为0．01 mol，故溶液浓度为0.01/0.02=0．5 mol/L；

考点：位置结构性质的相互关系应用；探究物质的组成或测量物质的含量。