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兩元素最高正價與最低負價代數(shù)和均為0；Q與X同主族；Z是地殼中含量最高的非金屬元素，R的簡單離子在同周期離子中半徑最小．請回答下列問題：
（1）畫出Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

，工業(yè)上制取R單質(zhì)的化學(xué)方程式為

 

（2）已知，由X，Y兩種元素組成的相對分子質(zhì)量最小的化合物W 3.2g在氧氣中完全燃燒生成穩(wěn)定化合物（常溫常壓下）放出178.06KJ的熱量，寫出W燃燒的熱化學(xué)方程式

 

（3）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（在水溶液中進行）．其中C是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體；D是淡黃色固體．寫出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為兩性化合物，且不溶于水，則由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為

 

②如果A，B均為由以上某些元素組成的鹽，則A溶液顯

 

性，原因是（用離子方程式表示）

 

．濃度均為0.1mol/L的A，B的溶液等體積混合，混合溶液中離子濃度由大到小的順序為

 

．

Answer 1

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

專題：元素周期律與元素周期表專題

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是地殼中含量最高的非金屬元素，則Z為O元素；X、Y兩元素最高正價與最低負價代數(shù)和均為0，原子序數(shù)均小于O元素，為ⅠA族H元素或ⅣA族元素，故X為H元素、Y為C元素；Q與X同主族，故Q為Na元素；R的簡單離子在同周期離子中半徑最小，結(jié)合原子序數(shù)可知，R只能處于第三周期，為Al元素；
（1）O原子核外有2個電子層，各層電子數(shù)為2、6；工業(yè)上，電解熔融的氧化鋁生產(chǎn)Al；
（2）由H、C兩種元素組成的相對分子質(zhì)量最小的化合物為CH₄，計算1mol甲烷燃燒放出的熱量，標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式；
（3）上述五種元素中的若干種組成的化合物A、B、C、D，C是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，C為CO₂，D是淡黃色固體，D為Na₂O₂，
①如果A、B均由三種元素組成，B為兩性化合物，且不溶于水，則B為Al（OH）₃，A為NaAlO₂，A與過量的CO₂反應(yīng)生成生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉．
②如果A、B均為由以上某些元素組成的鹽，則A為Na₂CO₃、B為NaHCO₃，碳酸鈉溶液中碳酸根水解，其溶液呈堿性；Na₂CO₃、NaHCO₃等濃度的混合溶液中，碳酸根水解，碳酸氫根的水解程度大于其電離程度，溶液呈堿性，結(jié)合碳酸氫根的水解程度程度小于碳酸根水解程度分析解答離子濃度比較．

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是地殼中含量最高的非金屬元素，則Z為O元素；X、Y兩元素最高正價與最低負價代數(shù)和均為0，原子序數(shù)均小于O元素，為ⅠA族H元素或ⅣA族元素，故X為H元素、Y為C元素；Q與X同主族，故Q為Na元素；R的簡單離子在同周期離子中半徑最小，結(jié)合原子序數(shù)可知，R只能處于第三周期，為Al元素；
（1）O原子核外有2個電子層，各層電子數(shù)為2、6，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，工業(yè)上，電解熔融的氧化鋁生產(chǎn)Al，反應(yīng)方程式為：2Al₂O₃（熔融）

電解    .

冰晶石

4Al+3O₂↑，
故答案為：；2Al₂O₃（熔融）

電解    .

冰晶石

4Al+3O₂↑；
（2）由H、C兩種元素組成的相對分子質(zhì)量最小的化合物為CH₄，1mol甲烷燃燒放出的熱量=178.06KJ×

1mol×16g/mol

3.2g

=890.3KJ，該反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；
（3）上述五種元素中的若干種組成的化合物A、B、C、D，C是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，C為CO₂，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，D是淡黃色固體，為Na₂O₂，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為兩性化合物，且不溶于水，則B為Al（OH）₃，A為NaAlO₂，甲與過量的CO₂反應(yīng)生成生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，反應(yīng)離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
②如果A、B均為由以上某些元素組成的鹽，則A為Na₂CO₃、B為NaHCO₃，碳酸鈉溶液中碳酸根水解，其溶液呈堿性，離子方程式為：CO₃^2-+H₂O=OH^-+HCO₃^-；
Na₂CO₃、NaHCO₃等濃度的混合溶液中，碳酸根水解，碳酸氫根的水解程度大于其電離程度，溶液呈堿性，且碳酸氫根的水解程度程度小于碳酸根水解程度，溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：堿；CO₃^2-+H₂O=OH^-+HCO₃^-；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點評：本題考查元素化合物推斷，推斷元素是解題的關(guān)鍵，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，（3）題中②為易錯點、難點，掌握離子濃度大小比較．