Question

12．下表為元素周期表的短周期部分．

a
			b	c	d
e		f			g	h

請(qǐng)參照元素a-h在表中的位置，根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題：
（1）h原子核外有4 種不同伸展方向的電子云，最外層共有7 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子．
（2）比較d、e元素常見離子的半徑大小（用化學(xué)式表示）O^2-＞Na⁺；b、c 兩元素非金屬性較強(qiáng)的是（寫元素符號(hào)）N，寫出證明這一結(jié)論的一個(gè)化學(xué)方程式2HNO₃+Na₂CO₃ =2NaNO₃+CO₂↑+H₂O．
（3）d、e元素形成的四原子化合物的電子式為；b、g元素形成的分子bg₂為非極性分子（填寫“極性”或“非極性”）．
上述元素可組成鹽R：ca₄f（gd₄）₂，和鹽S：ca₄agd₄，
（4）相同條件下，0.1mol/L 鹽R中c（ca₄⁺）小于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol/L 鹽S中c（ca₄⁺）．
（5）向盛有10mL1mol/L鹽S溶液的燒杯中滴加1mol/L NaOH溶液至中性，則反應(yīng)后各離子濃度由大到小的排列順序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．
（6）向盛有10mL 1mol/L鹽 R溶液的燒杯中滴加1mol/L NaOH溶液32mL后，繼續(xù)滴加至35mL寫出此時(shí)段（32mL-35mL）間發(fā)生的離子方程式：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O．若在10mL 1mol/L 鹽R溶液的燒杯中加20mL1.2mol/L Ba（OH）₂溶液，充分反應(yīng)后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.022mol．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置可知，a為H、b為C、c為N、d為O、e為Na、f為Al、g為S、h為Cl．
（1）h為Cl原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，只有s、p軌道電子云；核外子沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越��；
同周期自左而右元素非金屬性增強(qiáng)，可以利用最高價(jià)含氧酸中強(qiáng)酸制備弱酸進(jìn)行驗(yàn)證；
（3）d、e元素形成的四原子化合物為Na₂O₂；b、g元素形成的分子SC₂為直線型對(duì)稱結(jié)構(gòu)；
（4）NH₄Al（SO₄）₂溶液中銨根離子與鋁離子相互抑制水解，而NH₄HSO₄溶液中氫離子抑制銨根離子水解，鋁離子抑制程度不如酸的抑制程度大；
（5）NH₄HSO₄與 NaOH按物質(zhì)的量1：1反應(yīng)時(shí)為硫酸鈉、硫酸銨混合溶液，溶液呈酸性，二者混合呈中性，還有一水合氨生成，為硫酸鈉、硫酸銨、一水合氨混合溶液；
（6）根據(jù)n=cV計(jì)算n（Al³⁺ ）、n（NH₄⁺）、n（SO₄^2-），開始發(fā)生反應(yīng)：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，在發(fā)生反應(yīng)：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，最后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，根據(jù)離子方程式計(jì)算判斷加入32mLNOH溶液后，繼續(xù)滴加至35mL時(shí)反應(yīng)離子方程式；
計(jì)算n（Ba²⁺）、n（OH^-），根據(jù)SO₄^2-、Ba²⁺中不足量的離子的物質(zhì)的量計(jì)算生成BaSO₄的物質(zhì)的量，依次發(fā)生：Al³⁺+OH^-=Al（OH）₃↓、NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，根據(jù)方程式計(jì)算生成Al（OH）₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而二者計(jì)算生成固體總物質(zhì)的量．

解答 解：由元素在周期表中位置可知，a為H、b為C、c為N、d為O、e為Na、f為Al、g為S、h為Cl．
（1）h為Cl原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，只有s、p軌道電子云，有4種伸展方向不同的電子，核外子沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子，最外層有7種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，
故答案為：4；7；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：O^2-＞Na⁺，
同周期自左而右元素非金屬性增強(qiáng)，故非金屬性N＞C，可以利用最高價(jià)含氧酸中強(qiáng)酸制備弱酸進(jìn)行驗(yàn)證，反應(yīng)方程式為：2HNO₃+Na₂CO₃ =2NaNO₃+CO₂↑+H₂O，
故答案為：O^2-＞Na⁺；N；2HNO₃+Na₂CO₃ =2NaNO₃+CO₂↑+H₂O；
（3）d、e元素形成的四原子化合物為Na₂O₂，電子式為：，b、g元素形成的分子SC₂為直線型對(duì)稱結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心重合，屬于非極性分子，
故答案為：；非極性；
（4）NH₄Al（SO₄）₂，溶液中銨根離子與鋁離子相互抑制水解，而NH₄HSO₄溶液中氫離子抑制銨根離子水解，鋁離子抑制程度不如酸的抑制程度大，則NH₄HSO₄溶液中銨根離子濃度更大，
故答案為：小于；
（5）NH₄HSO₄與 NaOH按物質(zhì)的量1：1反應(yīng)時(shí)為硫酸鈉、硫酸銨混合溶液，溶液呈酸性，二者混合呈中性，還有一水合氨生成，為硫酸鈉、硫酸銨、一水合氨混合溶液，則反應(yīng)后各離子濃度由大到小的排列順序是：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；
（6）10mL 1mol•L^-1 NH₄Al（SO₄）₂溶液中Al³⁺ 物質(zhì)的量為0.01mol，NH₄⁺的物質(zhì)的量為0.01mol，SO₄^2-的物質(zhì)的量為0.02mol，
32mL 1mol/L NaOH溶液中NaOH物質(zhì)的量為0.032L×1mol/L=0.032mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，可知完全沉淀鋁離子消耗0.03mol NaOH，消耗NaOH溶液30mL，由NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，可知銨根離子完全反應(yīng)消耗NaOH為0.01mol，又消耗NaOH溶液10mL，故加入32mLNOH溶液后，繼續(xù)滴加至35mL時(shí)反應(yīng)離子方程式為：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O；
20mL 1.2 mol•L^-1Ba（OH）₂溶液中Ba²⁺物質(zhì)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(yīng)剩余OH^-為0.048mol-0.03mol=0.018mol，
     NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O
0.01mol 0.01mol
反應(yīng)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：NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O；0.022．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度較大．