Question

X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大．X、Y兩元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之和均為0，Q與X同主族，Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）五種元素原子半徑由大到小的順序是（寫(xiě)元素符號(hào)）

 

．
（2）X與Y能形成多種化合物其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是（寫(xiě)分子式）

 

．
（3）X和Z組成的化合物中，既含有極性共價(jià)鍵又含有非極性共價(jià)鍵的是

 

．
此化合物在酸性條件下與高錳酸鉀反應(yīng)的離子方程式為

 

；此化合物還可將堿性工業(yè)廢水中的CN^-氧化為碳酸鹽和氨，相應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：A

C

D

B（要在水溶液中進(jìn)行）其中，C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體．
寫(xiě)出C的結(jié)構(gòu)式：

 

；D的電子式：

 

．
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則A的化學(xué)式為

 

；由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為

 

．
②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性．用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因：

 

．A、B濃度均為0.1mol?L^-1的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是

 

；常溫下，在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時(shí)，溶質(zhì)的成分有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專(zhuān)題：元素周期律與元素周期表專(zhuān)題

分析：X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素，則Z是O元素、R為Al元素，X、Y兩元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之和均為0，X的原子序數(shù)小于Y，且Y元素原子序數(shù)小于Z，所以X是H元素、Y是C元素；
Q與X同主族，且Q的原子序數(shù)大于O元素，所以Q是Na元素；
再結(jié)合原子結(jié)構(gòu)、元素周期律來(lái)分析解答．

解答： 解：X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素，則Z是O元素、R為Al元素，X、Y兩元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之和均為0，X的原子序數(shù)小于Y，且Y元素原子序數(shù)小于Z，所以X是H元素、Y是C元素；
Q與X同主族，且Q的原子序數(shù)大于O元素，所以Q是Na元素；
（1）原子的電子層數(shù)越多其原子半徑越大，同一周期元素中，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以這幾種元素原子半徑大小順序是：Na＞Al＞C＞O＞H，故答案為：Na＞Al＞C＞O＞H；
（2）X與Y能形成多種化合物其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是乙炔，其分子式為C₂H₂，故答案為：C₂H₂；
（3）X和Z組成的化合物中，既含有極性共價(jià)鍵又含有非極性共價(jià)鍵的是雙氧水，其分子式為H₂O₂，
雙氧水在酸性條件下與高錳酸鉀反應(yīng)生成錳離子、水和氧氣，所以該反應(yīng)的離子方程式為5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8 H₂O+5O₂↑；
堿性條件下，雙氧水將CN^-氧化為碳酸鹽和氨，相應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑，
故答案為：H₂O₂；5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8 H₂O+5O₂↑；H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑；
（4）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：A

C

D

B（要在水溶液中進(jìn)行）其中，C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體，則D是Na₂O₂，C是CO₂，則C的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，D的電子式為，
故答案為：O=C=O；；
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則B是Al（OH）₃，D是過(guò)氧化鈉、C是二氧化碳，則A是偏鋁酸鈉，其化學(xué)式為NaAlO₂，偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸根離子或碳酸氫根離子，離子反應(yīng)方程式為：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-，
故答案為：NaAlO₂；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-；
②如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性，B和氫氧化鈉反應(yīng)生成A，A和二氧化碳反應(yīng)生成B，所以B是碳酸氫鈉、A是碳酸鈉，碳酸根離子水解導(dǎo)致碳酸鈉溶液呈堿性，水解方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液中，碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），碳酸根離子和碳酸氫根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性c（OH^-）＞c（H⁺），但水解程度都較小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），根據(jù)物料守恒知c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），所以溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
溶液呈中性時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaHCO₃、NaCl、CO₂或者碳酸，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）； NaHCO₃、NaCl、CO₂或者碳酸．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及元素周期律、氧化還原反應(yīng)、離子濃度大小比較等知識(shí)點(diǎn)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，根據(jù)元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)確定元素，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析解答，題目難度中等．