Question

(14分)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代数和均为0；Q与X同主族；Z是地壳中含量最高的非金属元素,R的简单离子在同周期离子中半径最小。请回答下列问题：
（1）画出Z的原子结构示意图       ，工业上制取R单质的化学方程式为        
（2）已知，由X,Y两种元素组成的相对分子质量最小的化合物W 3．2g在氧气中完全燃烧生成稳定化合物(常温常压下)放出178．06KJ的热量，写出W燃烧的热化学方程式       
（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：(在水溶液中进行)。其中C是产生温室效应的气体；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为两性化合物，且不溶于水，则由A转化为B的离子方程式为        
②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐，则A溶液显    性，原因是(用离子方程式表示）           。浓度均为0.1mol/L的A,B的溶液等体积混合，混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为                。

Answer 1

（1）   2Al₂O₃4Al+3O₂↑
（2）CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l）  ?H=—890．3KJ/mol
（3）O=C=O  
①AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-
②碱    CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-   c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)

试题分析：根据题意可得X是H；Y是C；Z是O；Q是Na；R是Al。（1）8号元素O的原子结构示意图为；Al的活动性比较强，在工业上只能用电解熔融的Al₂O₃的方法进行冶炼。反应的方程式为。（2）C、H两元素组成的相对分子质量最小的物质为CH₄，3．2g CH₄的物质的量为3．2g÷16g/mol=0．2mol．完全燃烧放出178．06KJ的热量。则其燃烧的热化学方程式为CH₄(g)+2O₂(g）=CO₂(g）+2H₂O(l）  ?H=—890．3KJ/mol。（3）C是产生温室效应的气体，则C为CO₂，其的结构式为O=C=O；D是淡黄色固体则D为Na₂O₂,其电子式为。①如果A,B均由三种元素组成，B为两性化合物，且不溶于水，则A为NaAlO₂,B为Al(OH)₃．则由A转化为B的离子方程式为AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-。②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐，则A为Na₂CO₃；B为NaHCO₃．Na₂CO₃是强碱弱酸盐，弱酸根离子CO₃^2-水解CO₃^2-+ H₂OHCO₃^-+OH^-。消耗水电离产生的H⁺，当最终达到平衡时，使溶液中的OH^-的浓度增大，导致溶液显碱性。若将Na₂CO₃和NaHCO₃等浓度等体积混合，则由于CO₃^2-水解、HCO₃^-都发生水解反应，所以溶液显碱性，c(OH^-)>c(H⁺)；水解程度 CO₃^2->HCO₃^-，所以c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)。盐的水解程度是很微弱的，盐的电离作用远大于盐的水解作用，所以c(CO₃^2-)>c(OH^-)；因为Na⁺由Na₂CO₃和NaHCO₃共同电离产生，所以c(Na⁺)>c(HCO₃^-)。故离子浓度的大小关系为：c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)。