Question

3．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．請回答下列問題：
（1）五種元素原子半徑由大到小的順序是Na＞Al＞C＞O＞H（寫元素符號）．
（2）X與Y能形成多種化合物，其中最簡單的烴類化合物是CH₄（寫分子式）．
（3）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系：A$?_{D}^{C}$B（在水溶液中進行），其中C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體．寫出C的結構式O=C=O；D的電子式．
（4）如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則由A轉化為B的離子方程式AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-?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．寫出由A到B的反應方程式：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．

Answer 1

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為O元素、R為Al；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、ⅣA族元素，故X為H元素、Y為C元素；Q與X同主族，結合原子序數(shù)可知，Q為Na元素，
（1）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大；
（2）H與C形成多種化合物，屬于烴類物質(zhì)，其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質(zhì)量最小是乙炔；
（3）上述五種元素中的若干種組成的化合物A、B、C、D，C是溶于水顯酸性的氣體，C為CO₂，D是淡黃色固體，D為Na₂O₂，
（4）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反應生成生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉；
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，則A為Na₂CO₃、B為NaHCO₃，碳酸鈉與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉．

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為O元素、R為Al；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族元素、ⅣA族元素，故X為H元素、Y為C元素；Q與X同主族，結合原子序數(shù)可知，Q為Na元素，
（1）同周期自左而右原子半徑減小，電子層越多原子半徑越大，故原子半徑Na＞Al＞C＞O＞H，
故答案為：Na＞Al＞C＞O＞H；
（2）H與C形成多種化合物，屬于烴類物質(zhì)，其中相對分子質(zhì)量最小的是甲烷，分子式為CH₄，
故答案為：CH₄；
（3）由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉化關系：A$?_{D}^{C}$B（在水溶液中進行），其中，C是溶于水顯酸性的氣體，則C為CO₂，D是淡黃色固體則D為Na₂O₂，則：
CO₂的結構式為：O=C=O，Na₂O₂的電子式為，
故答案為：O=C=O；；
（4）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反應生成生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，反應離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
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，則A為Na₂CO₃、B為NaHCO₃，A轉化成B的方程式為：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．

點評 本題考查了位置、結構與性質(zhì)關系的應用，題目難度中等，推斷各元素為解答關鍵，注意熟練掌握原子結構與元素周期表、元素周期律的關系，試題充分考查學生的分析、理解能力及邏輯推理能力．