Question

【題目】已知：A、B、C、D四種短周期元素，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，A、B、C三種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為X、Y、Z，且存在如下轉化關系，試推斷回答下列問題．
（1）D元素原子的結構示意圖為；
（2）A、B、C三種元素的原子半徑由小到大的順序為（用元素符號表示）；
（3）Y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；
（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，該水溶液中各離子濃度由小到大的順序為（用具體離子符號表示）；
（5）實驗室中，應將X的濃溶液保存在棕色試劑瓶中，其原因是（用化學方程式表示）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）N＜Al＜Na
（3）Al2O3+2OH﹣+3H2O=2[Al（OH）4]﹣
（4）酸；c（OH﹣）＜c（H+）＜c（NH4+）＜c（Cl﹣）
（5）4HNO3（濃） 4NO2↑+O2↑+2H2O
【解析】解：A、B、C、D四種短周期元素，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，所以D是Cl元素；B、C、D三種元素位于同一周期，在反應中B、C最高價氧化物的水化物生成鹽和水，所以B、C應該是第三周期的金屬元素，也就是說B、C應該是鈉鎂鋁之間的，又因為Y+Z=鹽和水，X+Z=鹽+水，所以Z是氫氧化鋁，C是鋁；氫氧化鋁可以和強堿生成偏鋁酸鹽和水，所以B應該是鈉，C是鋁，A與D的原子序數之和等于B與C的原子序數之和，得出A是氮．（1）D元素是氯元素，其原子結構示意圖為 ，所以答案是： ；（2）電子層數越多，原子的半徑越大，電子層數相同的原子，原子半徑隨著原子序數的增大而減小，所以原子半徑由小到大的順序為N＜Al＜Na，所以答案是：N＜Al＜Na；（3）Y是強堿，C的氧化物是氧化鋁，氧化鋁和強堿反應生成偏鋁酸鹽，離子方程式為：Al2O3+2OH﹣+3H2O=2[Al（OH）4]﹣ ， 所以答案是：Al2O3+2OH﹣+3H2O=2[Al（OH）4]﹣；（4）A與D兩元素的氣態氫化物之間可以反應生成一種鹽，該鹽是氯化銨，氯化銨是強酸弱堿鹽，能水解導致氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，溶液呈酸性；銨根離子水解導致氯離子濃度大于銨根離子濃度，氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，含有弱根離子的鹽以電離為主水解為次，所以銨根離子濃度大于氫離子濃度， 所以答案是：酸；c（OH﹣）＜c（H+）＜c（NH4+）＜c（Cl﹣）；（5）X的濃溶液是濃硝酸，光照條件下，濃硝酸分解生成二氧化氮、氧氣和水 4HNO3（濃） 4NO2↑+O2↑+2H2O，所以要避光保存，
所以答案是：4HNO3（濃） 4NO2↑+O2↑+2H2O．