Question

7．現有A、B、C三種短周期元素，原子序數依次遞增．A與C的質子數之和為27，最外層電子數之差為5；0.9g單質B與足量鹽酸反應，收集到氣體1.12L（標準狀況）．請回答下列問題：
（1）B元素在元素周期表中的位置是第三周期 IIIA族
（2）A、B、C三種元素最高價氧化物對應的水化物酸性漸強、堿性漸弱的順序是（寫化學式）NaOH、Al（OH）₃、H₂SO₄
（3）A、B兩元素的最高價氧化物對應的水化物之間可以發(fā)生反應，其離子方程式為Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（4）將B單質與石墨按圖裝置連接，石墨電極的名稱為正極；另一電極反應式為：Al-3e^-=Al³⁺．
（5）C的一種氧化物是常見的大氣污染物．為防止大氣污染，某化工廠用NaOH溶液、石灰和O₂處理含C的上述氧化物的尾氣，使其轉化為石膏（CaSO₄•2H₂O）．假設在轉化過程中C元素不損失，每天處理1120m³（標準狀況下）含2%（體積分數）上述氧化物的尾氣，理論上可以得到多少千克石膏？

Answer 1

分析 假設AB在同周期，則B+A=27，B-A=5，可得B=16，A=11即A為鈉、B為硫；假設AB不在同周期，則B+A=27，B-A=5+8，可得B=20（超出短周期舍去），A故A為Na，C為S，設B的化合價為+x價，
2B+2xHCl=2BCl_x+xH₂
2M            22.4x
0.9           1.12
M=9x，B能與鹽酸反應，所以x可取1、2、3，分別代入可知M=9x，當x=3時，M=27，B為Al，x取代1和2時都沒有對應的金屬，據此答題．

解答 解：假設AB在同周期，則B+A=27，B-A=5，可得B=16，A=11即A為鈉、B為硫；假設AB不在同周期，則B+A=27，B-A=5+8，可得B=20（超出短周期舍去），A故A為Na，C為S，設B的化合價為+x價，
2B+2xHCl=2BCl_x+xH₂
2M            22.4x
0.9           1.12
M=9x，B能與鹽酸反應，所以x可取1、2、3，分別代入可知M=9x，當x=3時，M=27，B為Al，x取代1和2時都沒有對應的金屬，
故A為Na，B為Al，C為S，
（1）B為Al，B元素在元素周期表中的位置是第三周期 IIIA族，
故答案為：第三周期 IIIA族；
（2）元素金屬性越強，非金屬性越弱，最高價氧化物對應的水化物酸性越強、堿性越弱，所以A、B、C三種元素最高價氧化物對應的水化物酸性漸強、堿性漸弱的順序為NaOH、Al（OH）₃、H₂SO₄ ，
故答案為：NaOH、Al（OH）₃、H₂SO₄ ；
（3）A、B兩元素的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鈉與氫氧化鋁，反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）在原電池中，Al是活潑金屬，做負極，故石墨為正極，Al失電子：Al-3e^-=Al³⁺，
故答案為：正極；Al-3e^-=Al³⁺；
（5）由題意可知SO₂的體積為1120m³×2%=22.4m³=22400L
再根據V=n×22.4
所以n=22400÷22.4=1000mol
即有1000mol的SO₂，即1000mol的S
即有1000mol的CaSO₄•2H₂O，
又因為CaSO₄•2H₂O的摩爾質量M=40+32+16×4+18×2=172g/mol
所以m=n×M=1000×172g=172Kg
答：理論上可以得到172千克石膏．

點評 本題考查原子結構與元素周期表的關系，元素金屬性強弱與堿性關系，元素守恒思想，難度適中．