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)X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写分子式)____________。

(3)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)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】依据题干提供的信息，判定元素种类，解决具体问题。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0，结合它们都是短周期初步判断是ⅠA族的H和ⅣA族的C。Q与X同主族，则Q为Na。Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，可以判断是O和Al。所以X、Y、Z、Q、R分别是H、C、O、Na、Al。(1)H、C、O、Na、Al原子半径的大小顺序是Na＞Al＞C＞O＞H。(2)H和C形成的化合物中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是C2H2。(3)由AB转化及C是溶于水显酸性的气体，可知C是CO2，D是淡黄色固体，则D是Na2O2。CO2的结构式为O＝C＝O；Na2O2的电子式是。①A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则B为Al(OH)3，A为NaAlO2。NaAlO2转化为Al(OH)3的离子方程式为AlO2—＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3—或2AlO2—＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋CO32—。②由上述五种元素组成的化合物，其溶液显碱性的有Na2CO3、NaHCO3和NaOH等。B由四种元素组成，所以B是NaHCO3。结合AB的转化可以确定A是Na2CO3。Na2CO3溶液显碱性的原因是CO32—＋H2OHCO3—＋OH－。Na2CO3和NaHCO3浓度均为0.1 mol·L－1的混合溶液中，由于CO32—的水解程度大于HCO3—，所以离子浓度大小关系是c(Na＋)＞c(HCO3—)＞c(CO32—)＞c(OH－)＞c(H＋)。向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸，Na2CO3先和HCl反应生成NaHCO3，然后NaHCO3与盐酸反应生成CO2，生成的CO2部分溶解在溶液中，溶有CO2的饱和溶液的pH为5.6，所以当溶液呈中性时，还会有少量NaHCO3存在，此时溶质的主要成分为NaCl、NaHCO3、CO2。

点拨：知识：元素推断、电子式、结构式、原子半径大小比较、离子反应方程式书写、盐类的水解以及电荷守恒。能力：考查学生对元素的推断、物质转化的推理能力及对盐类水解的应用能力。试题难度：中等。