Question

9．已知：A、B、C、D四种短周期元素，A与D原子序数之和等于B与C的原子序数之和，由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，B、C、D三种元素位于同一周期，A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z，且存在如下转化关系，已知Z是常见的两性氢氧化物，试推断回答下列问题．
（1）D元素原子的结构示意图为；
（2）A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为N＜Al＜Na（用元素符号表示）；
（3）Y与C元素的最高价氧化物可以发生反应，该反应的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）实验室中，应将X的浓溶液保存在棕色试剂瓶中，其原因是4HNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$4NO₂↑+2H₂O+O₂↑（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种短周期元素，D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，所以D是Cl元素；A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z，由框图转化关系可知应是氢氧化铝、强酸、强碱之间的反应，B、C、D三种元素位于同一周期，Z是常见的两性氢氧化物，则C为Al，Z为Al（OH）₃，B为Na，Y为NaOH，而A与D（氯）原子序数之和等于B与C的原子序数之和，则A为N，X为HNO₃．

解答 解：A、B、C、D四种短周期元素，D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色，所以D是Cl元素；A、B、C三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z，由框图转化关系可知应是氢氧化铝、强酸、强碱之间的反应，B、C、D三种元素位于同一周期，Z是常见的两性氢氧化物，则C为Al，Z为Al（OH）₃，B为Na，Y为NaOH，而A与D（氯）原子序数之和等于B与C的原子序数之和，则A为N，X为HNO₃．
（1）Cl元素原子核外电子数为17，有3个电子层，各层电子数为2、8、7，原子结构示意图为，故答案为：；
（2）同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径N＜Al＜Na，故答案为：N＜Al＜Na；
（3）氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠与水，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）X为HNO₃，不稳定，见光易分解，应保存在棕色瓶中，反应的方程式为4HNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$4NO₂↑+2H₂O+O₂↑，
故答案为：4HNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$4NO₂↑+2H₂O+O₂↑．

点评 本题考查无机物的推断，D物质的颜色及Z是两性氢氧化物是推断突破口，熟练掌握元素化合物性质，题目难度中等．