Question

14．隨原子序數(shù)的遞增的八種短周期元素（用字母X表示）原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如圖所示．
根據(jù)判斷出的元素回答問題：
（1）f 在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族；g的離子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）在z、d、e、f 四種元素中，其離子半徑按由大到小的排列順序為r（N^3-）＞r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）（用
化學(xué)式表示，下同）；比較g、h的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性較強的是：HClO₄．
（3）由x和z元素組成一種四原子共價化合物，寫出其電子式．
（4）由x、z、h三種元素構(gòu)成的鹽，其水溶液顯酸性，用離子方程式解釋其原因NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺．
（5）已知1mol e 的單質(zhì)在足量d₂中燃燒，恢復(fù)至室溫，放出255.5kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）△H=-511kJ•mol^-1．

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；S^2-離子核電荷數(shù)為16，核外電子數(shù)為18，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、8；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大；非金屬性越強，最高價氧化物水化物的酸性越強；
（3）由H和N元素組成一種四原子共價化合物為NH₃；
（4）由H、N、Cl三種元素構(gòu)成的鹽，其水溶液顯酸性，該鹽為NH₄Cl，銨根離子水解溶液呈酸性；
（5）鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉，反應(yīng)方程式為：2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂，計算2mol鈉反應(yīng)放出放出的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式．

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；S^2-離子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：第三周期ⅢA族；；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑：r（N^3-）＞r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）；
非金屬性S＜Cl，非金屬性越強，最高價氧化物水化物的酸性越強，故酸性：HClO₄＞H₂SO₄，
故答案為：r（N^3-）＞r（O^2-）＞r（Na⁺）＞r（Al³⁺）；HClO₄；
（3）由H和N元素組成一種四原子共價化合物為NH₃，電子式為：，
故答案為：；
（4）由H、N、Cl三種元素構(gòu)成的鹽，其水溶液顯酸性，該鹽為NH₄Cl，銨根離子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，溶液呈酸性，
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；
（5）鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉，反應(yīng)方程式為：2Na+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Na₂O₂，2mol鈉反應(yīng)放出放出的熱量為255.5kJ×2=511kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）△H=-511kJ•mol^-1，
故答案為：2Na（s）+O₂（g）=Na₂O₂（s）△H=-511kJ•mol^-1．

點評 本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，根據(jù)化合價與原子半徑推斷元素是解題關(guān)鍵，注意對元素周期律的理解掌握．