Question

10．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）Na＞Al＞C＞O＞H．
（2）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$?_{D}^{C}$B（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：O=C=O；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NaAlO₂；由A轉化為B的離子方程式為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．用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．

Answer 1

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O元素、R為Al；X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0，原子序數均小于O元素，為ⅠA族、ⅣA族元素，故X為H元素、Y為C元素；Q與X同主族，結合原子序數可知，Q為Na元素，
（1）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多，原子半徑越大；
（2）上述五種元素中的若干種組成的化合物A、B、C、D，C是溶于水顯酸性的氣體，C為CO₂，D是淡黃色固體，D為Na₂O₂，
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B為Al（OH）₃，A為NaAlO₂，A與過量的CO₂反應生成生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉；
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，則A為Na₂CO₃、B為NaHCO₃，碳酸鈉溶液中碳酸根水解，其溶液呈堿性．

解答 解：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O元素、R為Al；X、Y兩元素最高正價與最低負價代數和均為0，原子序數均小于O元素，為ⅠA族元素、ⅣA族元素，故X為H元素、Y為C元素；Q與X同主族，結合原子序數可知，Q為Na元素，
（1）同周期自左而右，原子半徑減小，電子層越多，原子半徑越大，故原子半徑：Na＞Al＞C＞O＞H；
故答案為：Na＞Al＞C＞O＞H；
（2）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$?_{D}^{C}$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，則A為Na₂CO₃、B為NaHCO₃，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^-；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．

點評 本題考查了位置結構性質的相互關系及應用，側重于學生分析能力的考查，涉及元素周期律、氧化還原反應等知識點，正確推斷元素是解本題關鍵，題目難度中等．