Question

10．隨原子序數(shù)的遞增，八種短周期元素（用字母x表示）原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如圖1所示．根據(jù)判斷出的元素回答問(wèn)題：

（1）y在元素周期表的位置是第2周期，第 IVA族．
（2）比較g、h的氣態(tài)氫化物的還原性強(qiáng)弱是：H₂S＞HCl．
（3）任選上述元素組成一種四原子共價(jià)化合物，寫(xiě)出其電子式 （或）．
（4）以f單質(zhì)和鉑網(wǎng)為電極，海水為電解質(zhì)溶液可制得海水電池，空氣中的氧氣與f反應(yīng)產(chǎn)生電流．電池總反應(yīng)為 4f+3O₂+6H₂O=4f（OH）₃，則f做負(fù)極（填“正”或“負(fù)”），正極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-
（5）上述元素可組成鹽R：zx₄f（gd₄）₂，向盛有10mL1mol•L^-1R溶液的燒杯中滴加1mol•L^-1NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如圖2：
①寫(xiě)出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O．
②若R溶液改加20mL1.2mol•L^-1Ba（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 從圖中的化合價(jià)、原子半徑的大小及原子序數(shù)，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）y是C元素，在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族；
（2）非金屬性越強(qiáng)，氫化物的還原性越弱；
（3）四原子共價(jià)化合物，可以是NH₃、H₂O₂、C₂H₂等；
（4）活潑的一極作負(fù)極，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（5）①m點(diǎn)過(guò)程中加入氫氧化鈉，沉淀物質(zhì)的量不變，是NH₄⁺與OH^-反應(yīng)生成NH₃•H₂O；
②根據(jù)n=cV計(jì)算n（Al³⁺ ）、n（NH₄⁺）、n（SO₄^2-）、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：從圖中的化合價(jià)、原子半徑的大小及原子序數(shù)，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）y是C元素，在元素周期表的位置是第二周期ⅣA族，故答案為：第二周期ⅣA族；
（2）非金屬性越強(qiáng)，氫化物的還原性越弱，故還原性：HCl＜H₂S，
故答案為：HCl＞H₂S；
（3）四原子共價(jià)化合物，可以是NH₃、H₂O₂、C₂H₂等，其電子式為： （或），
故答案為： （或）；
（4）活潑的一極作負(fù)極，故Al作負(fù)極，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：負(fù)；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（5）①m點(diǎn)過(guò)程中加入氫氧化鈉，沉淀物質(zhì)的量不變，是NH₄⁺與OH^-反應(yīng)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(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，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：0.022．

點(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系、離子半徑的大小比較、元素周期律、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、離子濃度大小比較、化學(xué)圖象及化學(xué)計(jì)算，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)，難度中等．