Question

【題目】下表為元素周期表的短周期部分。

a
			b	c	d
e		f			g	h

請參照元素a－h在表中的位置，根據判斷出的元素回答問題：

(1)h原子核外有 _____ 種不同伸展方向的電子云，最外層共有 _____ 種不同運動狀態的電子。

(2)比較d、e元素常見離子的半徑大小(用化學式表示)_______＞__________；b、c 兩元素非金屬性較強的是(寫元素符號)________，寫出證明這一結論的一個化學方程式 ___________________ 。

(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__________分子(填寫“極性”或“非極性”)。

(4)上述元素可組成鹽R：ca4f(gd 4)2和鹽S：ca4agd4 ，相同條件下，0.1 mol/L 鹽R中c(ca4+)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol/L 鹽S中c(ca4+)。

(5)向盛有10mL1 mol/L鹽S溶液的燒杯中滴加1 mol/L 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 __________________________________________ 。

(6)向盛有10mL 1 mol/L鹽 R溶液的燒杯中滴加1 mol/L NaOH溶液32mL后，繼續滴加至35mL寫出此時段(32mL—35mL)間發生的離子方程式： _________________________ 。若在10mL 1 mol/L 鹽R溶液的燒杯中加20mL1.2 mol/L Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產生沉淀的物質的量為__________mol。

Answer 1

【答案】4 7 O2- Na+ N 2HNO3+Na2CO3 = 2NaNO3+ CO2↑ + H2O 非極性 小于 c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) NH4＋ + OH－ = NH3+H2O 0.022

【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、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；核外沒有運動狀態相同的電子；

(2)電子層結構相同的離子，核電荷數越大離子半徑越小；

同周期自左而右元素非金屬性增強，可以利用最高價含氧酸中強酸制備弱酸進行驗證；

(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為直線型對稱結構；

(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；

(6)根據n=cV計算n(Al3+)、n(NH4+)、n(SO42-)，開始發生反應：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，再發生反應：NH4++OH-=NH3H2O，最后發生反應：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，根據離子方程式計算判斷加入32mLNaOH溶液后，繼續滴加至35mL時反應離子方程式；計算n(Ba2+)、n(OH-)，根據SO42-、Ba2+中不足量的離子的物質的量計算生成BaSO4的物質的量，依次發生：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，根據方程式計算生成Al(OH)3的物質的量，進而二者計算生成固體總物質的量。

(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，核外子沒有運動狀態相同的電子，最外層有7種運動狀態不同的電子，故答案為：4；7；

(2)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，故答案為：O2->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為直線型對稱結構，分子中正負電荷重心重合，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+)，故答案為：c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)；

(6)10mL 1molL-1NH4Al(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； 20mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物質的量為0.024mol，OH-為0.048mol，由SO42-+Ba2+=BaSO4↓，可知SO42-不足，故可以得到0.02mol BaSO4，根據Al3++3OH-=Al(OH)3↓，0.01mol Al3+消耗0.03molOH-，生成0.01mol Al(OH)3，反應剩余OH-為0.048mol-0.03mol=0.018mol，0.01mol NH4+消耗0.01mol OH-，反應剩余OH-為0.018mol-0.01mol=0.008mol，根據Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，0.008molOH-溶解0.008mol Al(OH)3，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-=NH3H2O；0.022。