随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)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在周期表中的位置是________。
(2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):________>________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。
(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)已知1 mol e的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:________________________________________
__________________________________________________________________。
(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1 mol·L-1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:

①R溶液中,离子浓度由大到小的顺序是_______________________________。
②写出m点反应的离子方程式:_______________________________________。
③若在R溶液中改加20 mL 1.2 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。
解析 由题中图示及同周期、同主族元素的原子半径、主要化合价的变化规律可推出八种短周期元素如下
x | y | z | d | e | f | g | h |
H | C | N | O | Na | Al | S | Cl |
(1)f为铝元素,在周期表中的位置为:
第三周期ⅢA族。(2)d、e常见离子分别为O2-、 Na+,两种离子的电子层结构相同,核电荷数越大的离子半径越小,故r(O2-)>r(Na+);由于非金属性: Cl>S,所以g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:HClO4>H2SO4。(3)可组成四原子的共价化合物,有NH3、H2O2、C2H2等,其电子式分别为:
或
、
。(4)1 mol Na的单质在足量O2中燃烧,放出255.5 kJ热量,据此可写出该反应的热化学
方程式为:2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511 kJ·mol-1。(5)R为NH4Al(SO4)2,在溶液中存在:NH4Al(SO4)2===NH
+Al3++2SO
,NH
+H2
O
NH3·H2O+H+,Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,H2O
H++OH―。①Al3+的水解程度比NH
大,故NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(SO
)>c(NH
)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。②m点加入NaOH溶液,沉淀的物质的量不变,则此时是NH
与NaOH溶液反应,离子方程式为NH
+OH-===NH3·H2O。③10 mL 1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中,Al3+物质的量为0.01 mol,NH
的物质的量为0.01 mol,SO
的物质的量为0.02 mol,20 mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液中,Ba2+物质的量为0.024 mol,OH-物质的量为0.048 mol,其中SO
与Ba2+反应生成BaSO4沉淀0.02 mol,NH
与Al3+共消耗OH-0.04 mol,同时生成Al(OH)3 0.01 mol,过量的0.008 mol OH-会溶解0.008 mol的Al(OH)3,故最终反应生成沉淀为0.022 mol。
答案 (1)第三周期 ⅢA族
(2)r(O2-)>r(Na+) HClO4>H2SO4
(3)
(或
、H∶C⋮⋮C∶H等其他合理答案均可)
(4)2Na(s)+O2(g)===Na2O2(s) ΔH=-511 kJ·mol-1
(5) ①c(SO
)>c(NH
)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
②NH
+OH-===NH3·H2O ③0.022