Question

【題目】短周期元素 a～g 在表中的位置如右表，請回答下列問題：

（1）d、e元素常見離子的半徑由大到小的順序為(用化學式表示)__________；b、c兩元素非金屬性較強的是(寫元素符號)_________，寫出能證明這一結論的一個化學方程式_____________。

（2）下列有關說法正確的是（___）

A．e在 d2 中燃燒，生成e2d

B．加熱熔化eda時不可用Al2O3坩堝，可用瓷坩堝

C．將 gd2 通入溴水中，溴水褪色，體現了gd2 的漂白性

D．將打磨過的 f 置于酒精燈上點燃，觀察到f 熔化但未見液滴滴落

（3）上述元素可組成鹽 R：ca4f(gd4)2和鹽S：ca4agd4。

①相同條件下，0.1 mol·L－1鹽R中 c(ca4＋) _______(填“=”、 “>”或“<”)0.1 mol·L-1鹽S中c(ca4＋)。

②R常用作凈水劑，其原理為（用離子方程式表示）______________。

③向盛有 10 mL 1 mol·L-1鹽S溶液的燒杯中滴加1 mol·L-1 NaOH溶液至中性，則反應后各離子濃度由大到小的排列順序是_____________。

④向盛有 10 mL 1 mol·L-1鹽R溶液的燒杯中滴加 1 mol·L-1NaOH溶液 32 mL后，繼續滴加至35 mL，寫出此時段(32 mL～35 mL)間發生的離子方程式：_____________。

Answer 1

【答案】 O2－>Na＋ N 2HNO3＋Na2CO3=2NaNO3＋CO2↑＋H2O D < Al3++3H2OAl(OH)3(膠體) + 3H+ c(Na＋)＞c(SO42－)＞c(NH4＋)＞c(OH－)＝c(H＋) NH4＋＋OH－===NH3·H2O

【解析】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；

（1）電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小，故離子半徑：O2-＞Na+，
同周期自左而右元素非金屬性增強，故非金屬性N＞C，可以利用最高價含氧酸中強酸制備弱酸進行驗證，反應方程式為：2HNO3+Na2CO3 =2NaNO3+CO2↑+H2O，；

（2）A．Na在O2 中燃燒，生成黃色粉末Na2O2，故A錯誤；B．在加熱熔化狀態下，NaOH能與Al2O3和SiO2反應生成鹽和水，則加熱熔化NaOH時不可用Al2O3坩堝，也不可用瓷坩堝，故B錯誤；C．將 SO2 通入溴水中，溴水褪色，體現SO2 的還原性，而不是漂白性，故C錯誤；D．打磨過的Al置于酒精燈上點燃，因表面快速氧化生成氧化鋁，且氧化鋁的熔點比Al高，則觀察到Al熔化但未見液滴滴落，故D正確；答案為D；

（3）①NH4Al（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，即相同條件下，0.1 mol·L－1鹽NH4Al（SO4）2中 c(NH4＋) <0.1 mol·L-1鹽NH4HSO4中c(NH4＋)；

②NH4Al（SO4）2常用作凈水劑，是因為Al3+水解生成的氫氧化鋁膠體能吸附懸浮物，發生反應的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體) + 3H+；

③NH4HSO4與 NaOH按物質的量1：1反應時為硫酸鈉、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，則反應后各離子濃度由大到小的排列順序是：c（Na+）＞c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）；

④10mL 1molL-1 NH4Al（SO4）2溶液中Al3+ 物質的量為0.01mol，NH4+的物質的量為0.01mol，SO42-的物質的量為0.02mol，32mL 1mol/L NaOH溶液中NaOH物質的量為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-=NH3H2O，可知銨根離子完全反應消耗NaOH為0.01mol，又消耗NaOH溶液10mL，故加入32mLNOH溶液后，繼續滴加至35mL時反應離子方程式為：NH4++OH-=NH3H2O。