Question

X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0，Q與X同主族，Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素．請回答下列問題：
（1）五種元素原子半徑由大到小的順序是（寫元素符號）

 

．
（2）X與Y能形成多種化合物其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質量最小的物質是（寫分子式）

 

．
（3）X和Z組成的化合物中，既含有極性共價鍵又含有非極性共價鍵的是

 

．
此化合物在酸性條件下與高錳酸鉀反應的離子方程式為

 

；此化合物還可將堿性工業(yè)廢水中的CN^-氧化為碳酸鹽和氨，相應的離子方程式為

 

．
（4）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系：A

C

D

B（要在水溶液中進行）其中，C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體．
寫出C的結構式：

 

；D的電子式：

 

．
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則A的化學式為

 

；由A轉化為B的離子方程式為

 

．
②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性．用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因：

 

．A、B濃度均為0.1mol?L^-1的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是

 

；常溫下，在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時，溶質的成分有

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素，則Z是O元素、R為Al元素，X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0，X的原子序數(shù)小于Y，且Y元素原子序數(shù)小于Z，所以X是H元素、Y是C元素；
Q與X同主族，且Q的原子序數(shù)大于O元素，所以Q是Na元素；
再結合原子結構、元素周期律來分析解答．

解答： 解：X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素，則Z是O元素、R為Al元素，X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0，X的原子序數(shù)小于Y，且Y元素原子序數(shù)小于Z，所以X是H元素、Y是C元素；
Q與X同主族，且Q的原子序數(shù)大于O元素，所以Q是Na元素；
（1）原子的電子層數(shù)越多其原子半徑越大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以這幾種元素原子半徑大小順序是：Na＞Al＞C＞O＞H，故答案為：Na＞Al＞C＞O＞H；
（2）X與Y能形成多種化合物其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質量最小的物質是乙炔，其分子式為C₂H₂，故答案為：C₂H₂；
（3）X和Z組成的化合物中，既含有極性共價鍵又含有非極性共價鍵的是雙氧水，其分子式為H₂O₂，
雙氧水在酸性條件下與高錳酸鉀反應生成錳離子、水和氧氣，所以該反應的離子方程式為5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8 H₂O+5O₂↑；
堿性條件下，雙氧水將CN^-氧化為碳酸鹽和氨，相應的離子方程式為H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑，
故答案為：H₂O₂；5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8 H₂O+5O₂↑；H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑；
（4）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系：A

C

D

B（要在水溶液中進行）其中，C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體，則D是Na₂O₂，C是CO₂，則C的結構式為O=C=O，D的電子式為，
故答案為：O=C=O；；
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則B是Al（OH）₃，D是過氧化鈉、C是二氧化碳，則A是偏鋁酸鈉，其化學式為NaAlO₂，偏鋁酸鈉和二氧化碳反應生成氫氧化鋁和碳酸根離子或碳酸氫根離子，離子反應方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-，
故答案為：NaAlO₂；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-；
②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性，B和氫氧化鈉反應生成A，A和二氧化碳反應生成B，所以B是碳酸氫鈉、A是碳酸鈉，碳酸根離子水解導致碳酸鈉溶液呈堿性，水解方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液中，碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），碳酸根離子和碳酸氫根離子水解導致溶液呈堿性c（OH^-）＞c（H⁺），但水解程度都較小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），根據(jù)物料守恒知c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），所以溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
溶液呈中性時，溶液中的溶質為NaHCO₃、NaCl、CO₂或者碳酸，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）； NaHCO₃、NaCl、CO₂或者碳酸．

點評：本題考查了位置結構性質的相互關系及應用，涉及元素周期律、氧化還原反應、離子濃度大小比較等知識點，正確推斷元素是解本題關鍵，根據(jù)元素在周期表中的位置及原子結構確定元素，再結合物質的性質來分析解答，題目難度中等．