Question

10．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）Na＞Al＞C＞O＞H．
（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：A$?_{D}^{C}$B（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：O=C=O；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NaAlO₂；由A转化为B的离子方程式为AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-．
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：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．

Answer 1

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O元素、R为Al；X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0，原子序数均小于O元素，为ⅠA族、ⅣA族元素，故X为H元素、Y为C元素；Q与X同主族，结合原子序数可知，Q为Na元素，
（1）同周期自左而右原子半径减小，电子层越多，原子半径越大；
（2）上述五种元素中的若干种组成的化合物A、B、C、D，C是溶于水显酸性的气体，C为CO₂，D是淡黄色固体，D为Na₂O₂，
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B为Al（OH）₃，A为NaAlO₂，A与过量的CO₂反应生成生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠；
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，则A为Na₂CO₃、B为NaHCO₃，碳酸钠溶液中碳酸根水解，其溶液呈碱性．

解答 解：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O元素、R为Al；X、Y两元素最高正价与最低负价代数和均为0，原子序数均小于O元素，为ⅠA族元素、ⅣA族元素，故X为H元素、Y为C元素；Q与X同主族，结合原子序数可知，Q为Na元素，
（1）同周期自左而右，原子半径减小，电子层越多，原子半径越大，故原子半径：Na＞Al＞C＞O＞H；
故答案为：Na＞Al＞C＞O＞H；
（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：A$?_{D}^{C}$B（要在水溶液中进行）其中，C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体，则D是Na₂O₂，C是CO₂，则C的结构式为O=C=O，D的电子式为：；
故答案为：O=C=O；；
①如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则B是Al（OH）₃，D是过氧化钠、C是二氧化碳，则A是偏铝酸钠，其化学式为NaAlO₂，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸根离子或碳酸氢根离子，离子反应方程式为：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-，
故答案为：NaAlO₂；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-；
②如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，则A为Na₂CO₃、B为NaHCO₃，碳酸根离子水解导致碳酸钠溶液呈碱性，水解方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．

点评 本题考查了位置结构性质的相互关系及应用，侧重于学生分析能力的考查，涉及元素周期律、氧化还原反应等知识点，正确推断元素是解本题关键，题目难度中等．