已知A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B
与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)D元素原子的结构示意图为________;
(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为________;
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为________;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,该溶液中各离子浓度由小到大的顺序为________。
(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元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色”可以推知D为Cl,“B、C、D三种元素位于同一周期”,故B、C也是第三周期元素,又因为B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物可“两两相互反应生成盐和水”,故B为Na、C为Al,X、Y、Z分别是氢氧化钠、氢氧化铝、高氯酸;又因为“A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和”,可以推知A为N。
(2)C元素的最高价氧化物是Al2O3,Al2O3与NaOH反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
(3)三种元素中N位于第二周期,原子核外只有两个电子层,其原子半径最小,Na和Al位于第三周期,原子核外有3个电子层,原子半径都比N的原子半径大,但铝原子核内质子数大于钠原子核内质子数,故r(Al)<r(Na),所以r(N)<r(Al)<r(Na)。
(4)NH3和HCl反应生成NH4Cl,其是一种强酸弱碱盐,其水溶液因为铵根离子水解而显酸性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为c(OH-)<c(H+)<c(NH4+)<c(Cl-)。