Question

随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：

（1）f在元素周期表的位置是__________。

（2）比较d、e常见离子的半径的大小（用化学式表示，下同）_______＞__________；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：_______＞__________。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式__________。

（4）上述元素可组成盐R：zx₄f(gd₄)₂，向盛有10mL1mol·L^-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L^-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：

①写出m点反应的离子方程式_____________________________。

②若R溶液改加20mL1.2 mol·L^-1Ba(OH)₂溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。

Answer

第三周期ⅢA族 r(O2-)＞r(Na+) HClO4＞H2SO4 （或） NH4+ + OH-＝NH3·H2O 0.022

【解析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数，可以知道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，正确答案：第三周期、ⅢA族。

（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：r（O2-）＞r（Na+）；非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，故酸性：HClO4＞H2SO4，正确答案：r（O2-）＞r（Na+）；HClO4>H2SO4。

（3）四原子共价化合物，可以是NH3、H2O2、C2H2等，其电子式为： （或），正确答案： （或）。

（4）①m点过程中加入氢氧化钠，沉淀物质的量不变，是NH4+与OH-反应生成NH3•H2O，离子方程式为：NH4++OH-=NH3•H2O，正确答案：NH4++OH-=NH3•H2O。

②上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2，化学式为NH4Al（SO4）2；10mL、 1mol•L-1NH4Al（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；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↓，可以知道SO42-不足，故可以得到0.02mol BaSO4，根据方程式进行计算：

     Al3+ + 3OH- = Al（OH）3↓

0.01mol 0.03mol 0.01mol 

反应剩余OH-为0.048mol-0.03mol=0.018mol；

     NH4+ + OH- = NH3•H2O

0.01mol 0.01mol

反应剩余OH-为0.018mol-0.01mol=0.008mol；

Al（OH）3 + OH-= AlO2-+2H2O

0.008mol 0.008mol

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；正确答案：0.022。