Question

已知A、B、C、D四種短周期元素原子序數依次增大，A與D的原子序數之和等于B
與C的原子序數之和，由D元素組成的單質在通常狀況下呈黃綠色，B、C、D三種元素位于同一周期，B、C、D三種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為X、Y、Z，且X、Y、Z可兩兩相互反應生成鹽和水，請用相應的化學用語回答下列問題：
（1）D元素原子的結構示意圖為________；
（2）X與C元素的最高價氧化物可以發生反應，該反應的離子方程式為________；
（3）A、B、C三種元素的原子半徑由小到大的順序為________；
（4）A與D兩元素的氣態氫化物之間可以反應生成一種鹽，該鹽的水溶液呈________（填“酸”、“堿”或“中”）性，該溶液中各離子濃度由小到大的順序為________。

Answer 1

（1）
（2）Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₂^-＋H₂O
（3）r（N）＜r（Al）＜r（Na）
（4）酸 c（OH^－）＜c（H^＋）＜c（NH₄⁺）＜c（Cl^－）

“由D元素組成的單質在通常狀況下呈黃綠色”可以推知D為Cl，“B、C、D三種元素位于同一周期”，故B、C也是第三周期元素，又因為B、C、D三種元素的最高價氧化物對應的水化物可“兩兩相互反應生成鹽和水”，故B為Na、C為Al，X、Y、Z分別是氫氧化鈉、氫氧化鋁、高氯酸；又因為“A與D的原子序數之和等于B與C的原子序數之和”，可以推知A為N。
（2）C元素的最高價氧化物是Al₂O₃，Al₂O₃與NaOH反應的離子方程式為Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₂^-＋H₂O。
（3）三種元素中N位于第二周期，原子核外只有兩個電子層，其原子半徑最小，Na和Al位于第三周期，原子核外有3個電子層，原子半徑都比N的原子半徑大，但鋁原子核內質子數大于鈉原子核內質子數，故r（Al）<r（Na），所以r（N）<r（Al）<r（Na）。
（4）NH₃和HCl反應生成NH₄Cl，其是一種強酸弱堿鹽，其水溶液因為銨根離子水解而顯酸性，該水溶液中各離子濃度由小到大的順序為c（OH^－）＜c（H^＋）＜c（NH₄⁺）＜c（Cl^－）。