Question

16．隨原子序數的遞增，八種短周期元素（用字母表示）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）f在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族．
（2）上述元素形成的簡單陰、陽離子中，離子半徑最大的是（用化學式表示，下同）S^2-；在e、f、g、h四種元素的最高價氧化物對應的水化物中的酸性最強的是HClO₄．
（3）d、e能形成原子個數比為1：1的化合物，該化合物的電子式為，0.10mol該化合物與足量水反應時轉移的電子數為6.02×10²²．
（4）氣體分子（yz）₂的電子式為，（yz）₂稱為擬鹵素，性質與鹵素類似，其與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式是2NaOH+（CN）₂=NaCN+NaCNO+H₂O．
（5）上述元素可組成鹽R：zx₄f（gd₄）₂，向盛有10mL1mol/L R溶液的燒杯中滴加1mol/LNaOH溶液，沉淀物質的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如圖2：
①在m段發(fā)生反應的離子方程式為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O．
②若在10mLlmol/L R溶液中改加20mLl.2mol/L Ba（OH）₂溶液，充分反應后，溶液中產生的沉淀的物質的量為0.022mol．

Answer 1

分析 從圖中的化合價、原子半徑的大小及原子序數，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）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族；
（2）離子核外電子層數越多，離子半徑越大，電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越��；非金屬性越強，最高價氧化物水化物的酸性越強；
（3）d、e能形成原子個數比為1：1的化合物，為過氧化鈉，可與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，結合化合價的變化計算；
（4）氣體分子（yz）₂為（CN）₂，性質與氯氣相似；
（5）①R是NH₄Al（SO₄）₂，m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NH₃•H₂O；
②根據n=cV計算n（Al³⁺ ）、n（NH₄⁺）、n（SO₄^2-）、n（Ba²⁺）、n（OH^-），根據SO₄^2-、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(fā)生：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+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．

解答 解：從圖中的化合價、原子半徑的大小及原子序數，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）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族，故答案為：第三周期ⅢA族；
（2）離子核外電子層數越多，離子半徑越大，電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，則離子半徑最大的為S^2-；非金屬性越強，最高價氧化物水化物的酸性越強，酸性最強的為HClO₄，
故答案為：S^2-；HClO₄；
（3）由表中兩種元素的原子按1：1組成的化合物既含離子鍵又含非極性共價鍵，則為Na₂O₂，其電子式為，過氧化鈉中O元素化合價為-1價，反應中分別變?yōu)?2價、0價，自身發(fā)生氧化還原反應，0.10mol該化合物與足量水反應時轉移的電子數為6.02×10²²，
故答案為：；6.02×10²²；
（4）氣體分子（yz）₂為（CN）₂，電子式為，根據氯氣和氫氧化鈉溶液反應知，（CN）₂和NaOH反應生成NaCN、NaCNO、H₂O，反應方程式為2NaOH+（CN）₂=NaCN+NaCNO+H₂O，
故答案為：；2NaOH+（CN）₂=NaCN+NaCNO+H₂O；
（5）①R是NH₄Al（SO₄）₂，m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NH₃•H₂O，離子方程式為NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O；
②10mL 1mol•L^-1 NH₄Al（SO₄）₂溶液中Al³⁺ 物質的量為0.01mol，NH₄⁺的物質的量為0.01mol，SO₄^2-的物質的量為0.02mol，20mL 1.2 mol•L^-1Ba（OH）₂溶液中Ba²⁺物質的量為0.024mol，OH^-為0.048mol，
由SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，可知SO₄^2-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，
    NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O
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：0.022mol．

點評 本題考查位置、結構與性質的關系，題目難度中等，涉及原子結構和元素周期律、反應熱的計算、離子方程式書寫和氧化還原反轉移電子數的計算和表示方法，為高考常見題型，側重于學生計算能力、分析比較能力的培養(yǎng)．