Question

已知：A、B、C、D四种短周期元素，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，B、C、D三种元素位于同一周期，A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z，且存在如下转化关系，试推断回答下列问题．
（1）D元素原子的结构示意图为______；
（2）A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为______（用元素符号表示）；
（3）Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应，该反应的离子方程式为______；
（4）A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐，该盐的水溶液呈______（填“酸”、“碱”或“中”）性，该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为______（用具体离子符号表示）；
（5）实验室中，应将X的浓溶液保存在棕色试剂瓶中，其原因是______ 4NO₂↑+O₂↑+2H₂O

Answer

A、B、C、D四种短周期元素，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，所以D是Cl元素；B、C、D三种元素位于同一周期，在反应中B、C最高价氧化物的水化物生成盐和水，所以B、C应该是第三周期的金属元素，也就是说B、C应该是钠镁铝之间的，又因为Y+Z=盐和水，X+Z=盐+水，所以Z是氢氧化铝，C是铝；氢氧化铝可以和强碱生成偏铝酸盐和水，所以B应该是钠，C是铝，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，得出A是氮．
【解析】
A、B、C、D四种短周期元素，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，所以D是Cl元素；B、C、D三种元素位于同一周期，在反应中B、C最高价氧化物的水化物生成盐和水，所以B、C应该是第三周期的金属元素，也就是说B、C应该是钠镁铝之间的，又因为Y+Z=盐和水，X+Z=盐+水，所以Z是氢氧化铝，C是铝；氢氧化铝可以和强碱生成偏铝酸盐和水，所以B应该是钠，C是铝，A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和，得出A是氮．
（1）D元素是氯元素，其原子结构示意图为 ，故答案为：；
（2）电子层数越多，原子的半径越大，电子层数相同的原子，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径由小到大的顺序为N＜Al＜Na，
故答案为：N＜Al＜Na；
（3）Y是强碱，C的氧化物是氧化铝，氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐，离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-，故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-；
（4）A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐，该盐是氯化铵，氯化铵是强酸弱碱盐，能水解导致氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性；铵根离子水解导致氯离子浓度大于铵根离子浓度，氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，含有弱根离子的盐以电离为主水解为次，所以铵根离子浓度大于氢离子浓度，
故答案为：酸；c（OH-）＜c（H+）＜c（NH4+）＜c（Cl-）；
（5）X的浓溶液是浓硝酸，光照条件下，浓硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水 4HNO3（浓）4NO2↑+O2↑+2H2O，所以要避光保存，
故答案为：4HNO3（浓）4NO2↑+O2↑+2H2O．