Question

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是(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：

AB(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0.1 mol·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，溶質的主要成分有______________________。

 

Answer 1

(1)Na＞Al＞C＞O＞H　(2)C2H2

(3)O＝C＝O　

①NaAlO2　AlO2—＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3—[或2AlO2—＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋CO32—]

②CO32—＋H2OHCO3—＋OH－

c(Na＋)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH－)＞c(H＋)

NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)

【解析】依據題干提供的信息，判定元素種類，解決具體問題。X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0，結合它們都是短周期初步判斷是ⅠA族的H和ⅣA族的C。Q與X同主族，則Q為Na。Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素，可以判斷是O和Al。所以X、Y、Z、Q、R分別是H、C、O、Na、Al。(1)H、C、O、Na、Al原子半徑的大小順序是Na＞Al＞C＞O＞H。(2)H和C形成的化合物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C2H2。(3)由AB轉化及C是溶于水顯酸性的氣體，可知C是CO2，D是淡黃色固體，則D是Na2O2。CO2的結構式為O＝C＝O；Na2O2的電子式是。①A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則B為Al(OH)3，A為NaAlO2。NaAlO2轉化為Al(OH)3的離子方程式為AlO2—＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3—或2AlO2—＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋CO32—。②由上述五種元素組成的化合物，其溶液顯堿性的有Na2CO3、NaHCO3和NaOH等。B由四種元素組成，所以B是NaHCO3。結合AB的轉化可以確定A是Na2CO3。Na2CO3溶液顯堿性的原因是CO32—＋H2OHCO3—＋OH－。Na2CO3和NaHCO3濃度均為0.1 mol·L－1的混合溶液中，由于CO32—的水解程度大于HCO3—，所以離子濃度大小關系是c(Na＋)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH－)＞c(H＋)。向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀鹽酸，Na2CO3先和HCl反應生成NaHCO3，然后NaHCO3與鹽酸反應生成CO2，生成的CO2部分溶解在溶液中，溶有CO2的飽和溶液的pH為5.6，所以當溶液呈中性時，還會有少量NaHCO3存在，此時溶質的主要成分為NaCl、NaHCO3、CO2。

點撥：知識：元素推斷、電子式、結構式、原子半徑大小比較、離子反應方程式書寫、鹽類的水解以及電荷守恒。能力：考查學生對元素的推斷、物質轉化的推理能力及對鹽類水解的應用能力。試題難度：中等。