Question

(14分)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(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和均為0；Q與X同主族；Z是地殼中含量最高的非金屬元素,R的簡(jiǎn)單離子在同周期離子中半徑最小。請(qǐng)回答下列問題：
（1）畫出Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖       ，工業(yè)上制取R單質(zhì)的化學(xué)方程式為        
（2）已知，由X,Y兩種元素組成的相對(duì)分子質(zhì)量最小的化合物W 3．2g在氧氣中完全燃燒生成穩(wěn)定化合物(常溫常壓下)放出178．06KJ的熱量，寫出W燃燒的熱化學(xué)方程式       
（3）由以上某些元素組成的化合物A,B,C,D有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：(在水溶液中進(jìn)行)。其中C是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體；D是淡黃色固體。寫出C的結(jié)構(gòu)式     ；D的電子式     
①如果A,B均由三種元素組成，B為兩性化合物，且不溶于水，則由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為        
②如果A,B均為由以上某些元素組成的鹽，則A溶液顯    性，原因是(用離子方程式表示）           。濃度均為0.1mol/L的A,B的溶液等體積混合，混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>                。

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堿    CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-   c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)

試題分析：根據(jù)題意可得X是H；Y是C；Z是O；Q是Na；R是Al。（1）8號(hào)元素O的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；Al的活動(dòng)性比較強(qiáng)，在工業(yè)上只能用電解熔融的Al₂O₃的方法進(jìn)行冶煉。反應(yīng)的方程式為。（2）C、H兩元素組成的相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)為CH₄，3．2g CH₄的物質(zhì)的量為3．2g÷16g/mol=0．2mol．完全燃燒放出178．06KJ的熱量。則其燃燒的熱化學(xué)方程式為CH₄(g)+2O₂(g）=CO₂(g）+2H₂O(l）  ?H=—890．3KJ/mol。（3）C是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，則C為CO₂，其的結(jié)構(gòu)式為O=C=O；D是淡黃色固體則D為Na₂O₂,其電子式為。①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A為NaAlO₂,B為Al(OH)₃．則由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為AlO₂^-+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+HCO₃^-或2AlO₂^-+3H₂O+CO₂=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-。②如果A,B均為由以上某些元素組成的鹽，則A為Na₂CO₃；B為NaHCO₃．Na₂CO₃是強(qiáng)堿弱酸鹽，弱酸根離子CO₃^2-水解CO₃^2-+ H₂OHCO₃^-+OH^-。消耗水電離產(chǎn)生的H⁺，當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)，使溶液中的OH^-的濃度增大，導(dǎo)致溶液顯堿性。若將Na₂CO₃和NaHCO₃等濃度等體積混合，則由于CO₃^2-水解、HCO₃^-都發(fā)生水解反應(yīng)，所以溶液顯堿性，c(OH^-)>c(H⁺)；水解程度 CO₃^2->HCO₃^-，所以c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)。鹽的水解程度是很微弱的，鹽的電離作用遠(yuǎn)大于鹽的水解作用，所以c(CO₃^2-)>c(OH^-)；因?yàn)镹a⁺由Na₂CO₃和NaHCO₃共同電離產(chǎn)生，所以c(Na⁺)>c(HCO₃^-)。故離子濃度的大小關(guān)系為：c(Na⁺)>c(HCO₃^-)>c(CO₃^2-)>c(OH^-)>c(H⁺)。