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）X和Z组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是

 

．
此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为

 

；此化合物还可将碱性工业废水中的CN^-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为

 

．
（4）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

C

D

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．
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0.1mol?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，溶质的成分有

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

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是O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，X的原子序数小于Y，且Y元素原子序数小于Z，所以X是H元素、Y是C元素；
Q与X同主族，且Q的原子序数大于O元素，所以Q是Na元素；
再结合原子结构、元素周期律来分析解答．

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是O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，X的原子序数小于Y，且Y元素原子序数小于Z，所以X是H元素、Y是C元素；
Q与X同主族，且Q的原子序数大于O元素，所以Q是Na元素；
（1）原子的电子层数越多其原子半径越大，同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以这几种元素原子半径大小顺序是：Na＞Al＞C＞O＞H，故答案为：Na＞Al＞C＞O＞H；
（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乙炔，其分子式为C₂H₂，故答案为：C₂H₂；
（3）X和Z组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是双氧水，其分子式为H₂O₂，
双氧水在酸性条件下与高锰酸钾反应生成锰离子、水和氧气，所以该反应的离子方程式为5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8 H₂O+5O₂↑；
碱性条件下，双氧水将CN^-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑，
故答案为：H₂O₂；5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8 H₂O+5O₂↑；H₂O₂+CN^-+OH^-=CO₃^2-+NH₃↑；
（4）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

C

D

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，A、B溶液均显碱性，B和氢氧化钠反应生成A，A和二氧化碳反应生成B，所以B是碳酸氢钠、A是碳酸钠，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^-；
等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液中，碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子，所以c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），碳酸根离子和碳酸氢根离子水解导致溶液呈碱性c（OH^-）＞c（H⁺），但水解程度都较小，所以c（CO₃^2-）＞c（OH^-），根据物料守恒知c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
溶液呈中性时，溶液中的溶质为NaHCO₃、NaCl、CO₂或者碳酸，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）； NaHCO₃、NaCl、CO₂或者碳酸．

点评：本题考查了位置结构性质的相互关系及应用，涉及元素周期律、氧化还原反应、离子浓度大小比较等知识点，正确推断元素是解本题关键，根据元素在周期表中的位置及原子结构确定元素，再结合物质的性质来分析解答，题目难度中等．