Question

20．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）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．
（2）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：．
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=2Al（OH）₃+CO₃^2-．
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：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．A、B浓度均为0.1mol/L的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；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NaCl、NaHCO₃、CO₂（或H₂CO₃）．

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．X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0，且Q与X同主族，则X、Q处于ⅠA族，Y处于ⅣA族，故X为氢元素，Q为Na元素，Y为碳元素；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为氧元素、R为Al元素，以此来解答．

解答 解：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，且Q与X同主族，则X、Q处于ⅠA族，Y处于ⅣA族，故X为氢元素，Q为Na元素，Y为碳元素；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为氧元素、R为Al元素，
（1）碳和氢元素形成多种化合物，其中含有极性键和非极性键的相对分子质量最小的物质为乙炔，分子式为C₂H₂，故答案为：C₂H₂；
（2）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，则C为CO₂，D是淡黄色固体，则D为Na₂O₂，则CO₂的结构式为O=C=O，Na₂O₂的电子式为，
故答案为：O=C=O；；
①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：NaAlO₂；AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al（OH）₃+HCO₃^-或2 AlO₂^-+3 H₂O+CO₂=2 Al（OH）₃+CO₃^2-；
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，结合转化关系可知，A为Na₂CO₃、B为NaHCO₃，C为二氧化碳符合转化，Na₂CO₃溶液水解溶液显碱性，水解方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，在碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度，所以溶液中的碳酸氢根离子浓度大于碳酸根离子，溶液显碱性，离子浓度关系为c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）：当溶液中滴加盐酸，则碳酸钠显变碳酸氢钠和氯化钠，碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳和水，由于碳酸氢钠溶液显碱性，反应过程中生成碳酸，则溶液中性时溶液中含有NaCl、NaHCO₃、CO₂（或H₂CO₃）．
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；NaCl、NaHCO₃、CO₂（或H₂CO₃）．

点评 本题考查结构性质位置关系，为高频考点，涉及常用化学用语、无机推断、元素化合物知识等，注意（2）中物质推断是本题的难点、易错点，D淡黄色为突破口，题目难度中等．