Question

17．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）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（写分子式）C₂H₂．
（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A$?_{D}^{C}$B（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O=C=O；D的电子式．
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NaAlO₂，由A转化为B的离子方程式为AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-．

Answer 1

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为O元素、R为Al；X、Y元素最高正价与最低负价之和均为0，氢元素、ⅣA族元素符合，由原子序数可知，X为H元素，Y为C元素；Q与X同主族，Q原子序数大于氧，可知Q为Na．
（1）所有元素中H原子半径最小，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；
（2）氢与碳能形成多种化合物，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为乙炔；
（3）上述五种元素中的若干种组成的化合物A、B、C、D，其中C是溶于水显酸性的气体，D是淡黄色固体，则C为CO₂、D为Na₂O₂．如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，结合转化关系可知，A为NaAlO₂、B为Al（OH）₃．

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为O元素、R为Al；X、Y元素最高正价与最低负价之和均为0，氢元素、ⅣA族元素符合，由原子序数可知，X为H元素，Y为C元素；Q与X同主族，Q原子序数大于氧，可知Q为Na．
（1）所有元素中H原子半径最小，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：Na＞Al＞C＞O＞H，
故答案为：Na＞Al＞C＞O＞H；
（2）氢与碳能形成多种化合物，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为C₂H₂，
故答案为：C₂H₂；
（3）上述五种元素中的若干种组成的化合物A、B、C、D，其中C是溶于水显酸性的气体，D是淡黄色固体，则C为CO₂、D为Na₂O₂，则CO₂的结构式为O=C=O，Na₂O₂的电子式为，
如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，结合转化关系可知，A为NaAlO₂、B为Al（OH）₃，偏铝酸根与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝与碳酸根，A转化为B的反应离子方程式为：AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2 AlO₂^-+3 H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-，
故答案为：O=C=O；；NaAlO₂；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-．

点评 本题考查元素化合物推断、元素周期律、常用化学用语等，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．