Question

下表为元素周期表的短周期部分。

a
			b	c	d
e		f			g	h

请参照元素a－h在表中的位置，根据判断出的元素回答问题：

(1)h原子核外有 _____ 种不同伸展方向的电子云，最外层共有 _____ 种不同运动状态的电子。

(2)比较d、e元素常见离子的半径大小(用化学式表示)_______＞__________；b、c 两元素非金属性较强的是(写元素符号)________，写出证明这一结论的一个化学方程式 ___________________ 。

(3)d、e元素形成的四原子化合物的电子式为___________；b、g元素形成的分子bg₂为__________分子(填写“极性”或“非极性”)。

(4)上述元素可组成盐R：ca₄f(gd ₄)₂和盐S：ca₄agd₄ ，相同条件下，0.1 mol/L 盐R中c(ca₄⁺)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol/L 盐S中c(ca₄⁺)。

(5)向盛有10mL1 mol/L盐S溶液的烧杯中滴加1 mol/L NaOH溶液至中性，则反应后各离子浓度由大到小的排列顺序是 __________________________________________ 。

(6)向盛有10mL 1 mol/L盐 R溶液的烧杯中滴加1 mol/L NaOH溶液32mL后，继续滴加至35mL写出此时段(32mL—35mL)间发生的离子方程式： _________________________ 。若在10mL 1 mol/L 盐R溶液的烧杯中加20mL1.2 mol/L 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

4 7 O2- Na+ N 2HNO3+Na2CO3 = 2NaNO3+ CO2↑ + H2O 非极性 小于 c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) NH4＋ + OH－ = NH3+H2O 0.022

【解析】

由元素在周期表中位置可知，a为H、b为C、c为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl。

(1)h为Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，只有s、p轨道电子云；核外没有运动状态相同的电子；

(2)电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；

同周期自左而右元素非金属性增强，可以利用最高价含氧酸中强酸制备弱酸进行验证；

(3)d、e元素形成的四原子化合物为Na2O2；b、g元素形成的分子SC2为直线型对称结构；

(4)NH4Al(SO4)2溶液中铵根离子与铝离子相互抑制水解，而NH4HSO4溶液中氢离子抑制铵根离子水解，铝离子抑制程度不如酸的抑制程度大；

(5)NH4HSO4与 NaOH按物质的量1：1反应时为硫酸钠、硫酸铵混合溶液，溶液呈酸性，二者混合呈中性，还有一水合氨生成，为硫酸钠、硫酸铵、一水合氨混合溶液；

(6)根据n=cV计算n(Al3+ )、n(NH4+)、n(SO42-)，开始发生反应：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，再发生反应：NH4++OH-=NH3•H2O，最后发生反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，根据离子方程式计算判断加入32mLNaOH溶液后，继续滴加至35mL时反应离子方程式；计算n(Ba2+)、n(OH-)，根据SO42-、Ba2+中不足量的离子的物质的量计算生成BaSO4的物质的量，依次发生：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3•H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，根据方程式计算生成Al(OH)3的物质的量，进而二者计算生成固体总物质的量。

(1)h为Cl原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，只有s、p轨道电子云，有4种伸展方向不同的电子，核外子没有运动状态相同的电子，最外层有7种运动状态不同的电子，故答案为：4；7；

(2)电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：O2->Na+，同周期自左而右元素非金属性增强，故非金属性N>C，可以利用最高价含氧酸中强酸制备弱酸进行验证，反应方程式为：2HNO3+Na2CO3 =2NaNO3+CO2↑+H2O，故答案为：O2->Na+；N；2HNO3+Na2CO3 =2NaNO3+CO2↑+H2O；

(3)d、e元素形成的四原子化合物为Na2O2，电子式为：，b、g元素形成的分子SC2为直线型对称结构，分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子，故答案为：；非极性；

(4)NH4Al(SO4)2溶液中铵根离子与铝离子相互抑制水解，而NH4HSO4溶液中氢离子抑制铵根离子水解，铝离子抑制程度不如酸的抑制程度大，则NH4HSO4溶液中铵根离子浓度更大，故答案为：小于；

(5)NH4HSO4与 NaOH按物质的量1：1反应时为硫酸钠、硫酸铵混合溶液，溶液呈酸性，二者混合呈中性，还有一水合氨生成，为硫酸钠、硫酸铵、一水合氨混合溶液，则反应后各离子浓度由大到小的排列顺序是：c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)，故答案为：c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)；

(6)10mL 1mol•L-1 NH4Al(SO4)2溶液中Al3+ 物质的量为0.01mol，NH4+的物质的量为0.01mol，SO42-的物质的量为0.02mol，32mL 1mol/L NaOH溶液中NaOH物质的量为0.032L×1mol/L=0.032mol，由Al3++3OH-=Al(OH)3↓，可知完全沉淀铝离子消耗0.03mol NaOH，消耗NaOH溶液30mL，由NH4++OH-=NH3•H2O，可知铵根离子完全反应消耗NaOH为0.01mol，又消耗NaOH溶液10mL，故加入32mLNOH溶液后，继续滴加至35mL时反应离子方程式为：NH4++OH-=NH3•H2O； 20mL 1.2 mol•L-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物质的量为0.024mol，OH-为0.048mol，由SO42-+Ba2+=BaSO4↓，可知SO42-不足，故可以得到0.02mol BaSO4，根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓，0.01mol Al3+消耗0.03molOH-，生成0.01mol Al(OH)3，反应剩余OH-为0.048mol-0.03mol=0.018mol，0.01mol NH4+消耗0.01mol OH-，反应剩余OH-为0.018mol-0.01mol=0.008mol，根据Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，0.008molOH-溶解0.008mol Al(OH)3，故得到Al(OH)3沉淀为0.01mol-0.008mol=0.002mol，则最终得到固体为0.02mol+0.002mol=0.022mol，故答案为：NH4++OH-=NH3•H2O；0.022。