Question

(14分)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（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

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为两性化合物，且不溶于水，则由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0.1mol/L等体积的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序为     。

Answer 1

（1）Na＞Al＞Ｃ＞Ｏ＞Ｈ 　（2）Ｃ_２Ｈ_２     （3）
①AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^- 或2 AlO₂^-+3 H₂O+CO₂="2" Al(OH) ₃ ↓+CO₃^2-
②CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-,   c(Na+)＞ c(HCO₃^-)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-) ＞c(H⁺)

试题分析：X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大, Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素，则Z为氧元素、R为Al元素；X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0，且Q与X同主族，因为最高正价与最低负价之和为0的元素可能为H、C、Si，所以X为氢元素，Q为Na元素，Y为碳元素。
（1）同周期自左而右原子半径逐渐减小，电子层越多，原子半径越大，故原子半径由大到小的顺序为：Na＞Al＞C＞O＞H。
（2）H与C形成多种化合物，属于烃类物质，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小是C₂H₂。
（3）C是溶于水显酸性的气体，则C为CO₂，D是淡黄色固体，则D为Na₂O₂，则：
CO₂的结构式为O=C=O，Na₂O₂的电子式为，
①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，结合转化关系可知，A为偏铝酸钠、B为氢氧化铝，偏铝酸根与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝与碳酸根或碳酸氢根，反应离子方程式为：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^- 或2 AlO₂^-+3 H₂O+CO₂="2" Al(OH) ₃ ↓+CO₃^2-
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，结合转化关系可知，A为碳酸钠、B为碳酸氢钠，溶液中碳酸根水解CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-， 破坏水的电离平衡，溶液呈碱性；碳酸钠、碳酸氢钠均为0.1mol?L^-1的混合溶液中，钠离子浓度最大，碳酸根、碳酸氢根水解，溶液呈碱性，碳酸根的水解程度大于碳酸氢根，故离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)＞ c(HCO₃^-)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-) ＞c(H⁺)。