Question

18．隨原子序數(shù)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(fù)價的變化如圖1所示．根據(jù)判斷出的元素回答下列問題：
（1）f 在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族．
（2）比較y、g、h最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱是：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃．（用化學(xué)式表示）
（3）由表中兩種元素的原子按1：1組成的化合物A和B，A中既含離子鍵又含非極性共價鍵，其電子式為；B是常見的液態(tài)化合物，其稀溶液易被催化分解，可使用的催化劑為AB．（填序號）
A．MnO₂ B．FeCl₃ C．Na₂SO₃ D．KMnO₄
（4）由表中元素形成的常見物質(zhì)X、Y、Z、M、N可發(fā)生以下反應(yīng)：（如圖2所示）
①X溶液與Y溶液反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺
②常溫下，為使0.1mol/L M 溶液中由M電離的陰、陽離子濃度相等，應(yīng)向溶液中加入一定量的Y溶液至中性
（5）上述元素可組成鹽R：zx₄f（gd₄）₂，向盛有10mL 1mol•L^-1 R溶液的燒杯中滴加1mol•L^-1NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化如圖3所示：
①寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O．
②若R溶液中改加20mL 1.2mol•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、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）f是Al元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族；
（2）非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物水化物的酸性越強(qiáng)；
（3）由表中兩種元素的原子按1：1組成的化合物A和B，A中既含離子鍵又含非極性共價鍵，則A為Na₂O₂，B是常見的液態(tài)化合物，其稀溶液易被催化分解，則B為H₂O₂，能使雙氧水解的催化劑為MnO₂、FeCl₃；
（4）①N得到f（Al）單質(zhì)，則N為Al₂O₃，Z為Al（OH）₃，M為僅含非金屬元素的鹽，應(yīng)為銨鹽，M為NH₄Cl，則反應(yīng)X+Y應(yīng)是氨氣和氯化鋁在水溶液中的反應(yīng)；
②M溶液中銨根離子水解呈酸性，要使0.1mol/L M 溶液中由M電離的陰、陽離子濃度相等，根據(jù)溶液的電中性可知c（H⁺）=c（OH^-），所以應(yīng)向溶液中加入一定量的Y溶液至溶液呈中性；
（5）①m點(diǎn)過程中加入氫氧化鈉，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)方程式計算生成Al（OH）₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而二者計算生成固體總物質(zhì)的量．

解答 解：從圖中的化合價、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）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）非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物水化物的酸性越強(qiáng)，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃，
故答案為：HClO₄＞H₂SO₄＞H₂CO₃；
（3）由表中兩種元素的原子按1：1組成的化合物A和B，A中既含離子鍵又含非極性共價鍵，則A為Na₂O₂，其電子式為，B是常見的液態(tài)化合物，其稀溶液易被催化分解，則B為H₂O₂，能使雙氧水解的催化劑為MnO₂、FeCl₃，過氧化氫可以氧化亞硫酸鈉，酸性高錳酸鉀溶液含有氧化過氧化氫，
故答案為：；AB；
（4）①N得到f（Al）單質(zhì)，則N為Al₂O₃，Z為Al（OH）₃，M為僅含非金屬元素的鹽，應(yīng)為銨鹽，M為NH₄Cl，則反應(yīng)X+Y應(yīng)是氨氣和氯化鋁在水溶液中的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
②M溶液中銨根離子水解呈酸性，要使0.1mol/L M 溶液中由M電離的陰、陽離子濃度相等，根據(jù)溶液的電中性可知c（H⁺）=c（OH^-），所以應(yīng)向溶液中加入一定量的Y溶液至溶液呈中性，
故答案為：中性；
（5）①m點(diǎn)過程中加入氫氧化鈉，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 本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系、元素周期律、化學(xué)圖象及化學(xué)計算，（5）中關(guān)鍵是明確發(fā)生的反應(yīng)，是對學(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．