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）由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：AB(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0.1 mol·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，溶质的主要成分有________________________________。

Answer

（1）Na＞Al＞C＞O＞H

（2）C2H2

（3）O=C=O

①NaAlO2

AlO2-＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO3-(或2AlO2-＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋CO32-)

②CO32-＋H2OHCO3-＋OH－

c(Na＋)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H＋)

NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)

【解析】由X、Y最高正价与最低负价之和均为0，且原子序数X＜Y可知X为H(＋1，－1)，Y为C(＋4、－4)，地壳中含量最高的非金属元素为O，金属元素为Al，Q与X同主族，原子序数比Z大，所以Q为Na，综上所述，X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。

（1）根据同周期，同主族原子半径变化规律可知r(Na)＞r(Al)＞r(C)＞r(O)＞r(H)。

（2）在H与C所形成的烃中，既含有极性键又含有非极性键的化合物，至少含有两个碳原子，相对分子质量最小的为乙炔，分子式为C2H2。

（3）根据转化关系及所给信息C为CO2，D为Na2O2。

①由于通过CO2生成两性不溶物，所以A为NaAlO2、B为Al(OH)3。

②由A、B均显碱性，且分别由三种元素和四种元素组成，再根据转化关系可知A为Na2CO3，B为NaHCO3。

Na2CO3溶液呈碱性，是由于CO32-水解造成：CO32-＋H2OHCO3-＋OH－；在同浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合液中，由于CO32-水解程度大于HCO3-的水解程度，造成溶液中CO32-减小，HCO3-增多，所以溶液中离子浓度大小顺序应为c(Na＋)＞c(HCO3-)＞c(CO32-)＞c(OH－)＞c(H＋)；当在Na2CO3和NaHCO3的混合液中滴加盐酸时，首先Na2CO3转化为NaHCO3，此时溶液显碱性，当再加入盐酸，与NaHCO3反应生成CO2，CO2部分溶解在溶液中呈酸性，所以只有少量NaHCO3存在时，溶液才有可能呈中性。所以溶质的主要成分有NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)。