Question

(14分)X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數依次增大。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（寫分子式）           
（3）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系

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為兩性化合物，且不溶于水，則由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等體積的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序為     。

Answer 1

（1）Na＞Al＞Ｃ＞Ｏ＞Ｈ 　（2）Ｃ_２Ｈ_２     （3）
①AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^- 或2 AlO₂^-+3 H₂O+CO₂="2" Al(OH) ₃ ↓+CO₃^2-
②CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-,   c(Na+)＞ c(HCO₃^-)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-) ＞c(H⁺)

試題分析：X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數依次增大, 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為氧元素、R為Al元素；X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0，且Q與X同主族，因為最高正價與最低負價之和為0的元素可能為H、C、Si，所以X為氫元素，Q為Na元素，Y為碳元素。
（1）同周期自左而右原子半徑逐漸減小，電子層越多，原子半徑越大，故原子半徑由大到小的順序為：Na＞Al＞C＞O＞H。
（2）H與C形成多種化合物，屬于烴類物質，其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質量最小是C₂H₂。
（3）C是溶于水顯酸性的氣體，則C為CO₂，D是淡黃色固體，則D為Na₂O₂，則：
CO₂的結構式為O=C=O，Na₂O₂的電子式為，
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，結合轉化關系可知，A為偏鋁酸鈉、B為氫氧化鋁，偏鋁酸根與二氧化碳、水反應生成氫氧化鋁與碳酸根或碳酸氫根，反應離子方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^- 或2 AlO₂^-+3 H₂O+CO₂="2" Al(OH) ₃ ↓+CO₃^2-
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，結合轉化關系可知，A為碳酸鈉、B為碳酸氫鈉，溶液中碳酸根水解CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-， 破壞水的電離平衡，溶液呈堿性；碳酸鈉、碳酸氫鈉均為0.1mol?L^-1的混合溶液中，鈉離子濃度最大，碳酸根、碳酸氫根水解，溶液呈堿性，碳酸根的水解程度大于碳酸氫根，故離子濃度由大到小的順序是c(Na+)＞ c(HCO₃^-)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-) ＞c(H⁺)。