Question

X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。

请回答下列问题：

（1）五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)________。

（2）由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：

AB(在水溶液中进行)

其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体。

写出C的结构式________；D的电子式________。

①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则A的化学式为____________；由A转化为B的离子方程式为_____________________________________________。

②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因：________________________________________。A、B浓度均为0.1 mol·L^－1的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是__________________；常温下，在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有_______________________________。

Answer

（1）Na＞Al＞C＞O＞H

（2）O=C=O Na＋[∶O∶,∶∶O∶,∶∶]2－Na＋

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

②CO32-＋H2OHCO3-＋OH－ c(Na＋)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H＋) NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)

【解析】本题考查物质结构、元素周期律及化学方程式的书写等，意在考查考生的分析推理能力。首先根据题意可推出五种元素依次是H、C、O、Na、Al。（1）根据“同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大”即可解答。（2）五种元素形成的气体溶于水呈酸性，则C只能是CO2，淡黄色固体D只能是Na2O2。①根据信息可知B是Al(OH)3，在水溶液中Na2O2与水反应生成NaOH，再与Al(OH)3反应生成NaAlO2，故A是NaAlO2。将CO2通入NaAlO2溶液中，若CO2过量生成NaHCO3，若CO2不足则生成Na2CO3。②易推出A是Na2CO3，B是NaHCO3。等物质的量浓度的Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中，c(Na＋)最大；由于CO32-的水解程度大于HCO3-且前者水解生成后者，所以c(HCO3-)＞c(CO32-)；溶液呈碱性则必有c(OH－)＞c(H＋)；又由于OH－和H＋均来自弱电解质的电离或水解，其浓度很小，则有c(Na＋)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H＋)。向该溶液中滴加盐酸，发生反应：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑，少量二氧化碳溶于水使溶液呈酸性，所以当溶液呈中性时，应有少量NaHCO3剩余，因此溶质的主要成分是NaHCO3、NaCl和CO2(或H2CO3)。