Question

現(xiàn)有九種短周期元素a～i，它們的相關(guān)信息如下表所示：

元素		a	b	c	d	e	f	g	h	i
原子半徑/nm		0.037	0.089	0.117	0.074	0.077	0.186	0.075	0.143	0.157
常 見 化 合 價(jià)	最高 正價(jià)	+1	+2	+4		+4	+1	+5	+3	+1
	最低 負(fù)價(jià)			-4	-2	-4		-3

Ⅰ根據(jù)對(duì)上述元素的推斷，回答下列問題：
（1）元素c的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

；
（2）a、d、e、g四種元素組成的一種化合物，其原子個(gè)數(shù)比為8：3：1：2，則該化合物的名稱為

 

；
（3）元素i的單質(zhì)在空氣中燃燒的化學(xué)方程式為

 

；
（4）某些不同族元素的性質(zhì)也有一定的相似性，如元素b和元素h兩者的氫氧化物有相似的性質(zhì)，寫出b的氫氧化物與f的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
Ⅱ下表中的物質(zhì)均由a～i元素中的一種或兩種組成，其中乙、丙、戊、庚是單質(zhì)，其它物質(zhì)為化合物，戊、己、庚三種粒子的電子數(shù)相同．其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：

回答下列問題
（5）寫出下列物質(zhì)的空間構(gòu)型：甲

 

、辛

 

、壬

 

；
（6）丙和丁反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（7）A是一種陰離子，它與戊含有相同的電子數(shù)，A的電子式為

 

；
（8）甲和空氣可構(gòu)成燃料電池，在堿性介質(zhì)中該電池的負(fù)極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷,元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：推斷題,元素周期律與元素周期表專題

分析：Ⅰ．由表中數(shù)據(jù)可知a、f、i的最高化合價(jià)都為+1價(jià)，應(yīng)位于周期表第ⅠA族，結(jié)合原子半徑大小可知a為H元素，i為L(zhǎng)i元素，f為Na元素，c、e的最低化合價(jià)都為-4價(jià)，應(yīng)為周期表第ⅣA族元素，結(jié)合原子半徑大小關(guān)系可知c為Si元素，e為C元素，d的化合價(jià)只有-2價(jià)，應(yīng)為周期表第ⅥA族元素，且原子半徑比C元素小，應(yīng)為O元素，b的化合價(jià)為+2價(jià)，且原子半徑小于Si，應(yīng)為Be元素，g的化合價(jià)為-3價(jià)，應(yīng)為周期表第ⅤA族元素，且原子半徑小于C元素，應(yīng)為N元素，h的化合價(jià)為+3價(jià)，應(yīng)為第ⅢA族元素，且原子半徑小于Na大于Be，因?yàn)锳l元素，結(jié)合對(duì)應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)解答；
Ⅱ．由乙+戊

高溫、高壓

催化劑

辛可知該反應(yīng)應(yīng)為合成氨的反應(yīng)，則辛為NH₃，甲能在高溫下分解生成乙，則乙只能為H₂，所以戊為N₂，甲應(yīng)為氫化物，只能為CH₄，則丙為C，由反應(yīng)C+壬

高溫

H₂+己可知，應(yīng)為C和H₂O的反應(yīng)，則壬為H₂O，己為CO，則丁為SiO₂，庚為Si，結(jié)合對(duì)應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答： 解：Ⅰ．由表中數(shù)據(jù)可知a、f、i的最高化合價(jià)都為+1價(jià)，應(yīng)位于周期表第ⅠA族，結(jié)合原子半徑大小可知a為H元素，i為L(zhǎng)i元素，f為Na元素，c、e的最低化合價(jià)都為-4價(jià)，應(yīng)為周期表第ⅣA族元素，結(jié)合原子半徑大小關(guān)系可知c為Si元素，e為C元素，d的化合價(jià)只有-2價(jià)，應(yīng)為周期表第ⅥA族元素，且原子半徑比C元素小，應(yīng)為O元素，b的化合價(jià)為+2價(jià)，且原子半徑小于Si，應(yīng)為Be元素，g的化合價(jià)為-3價(jià)，應(yīng)為周期表第ⅤA族元素，且原子半徑小于C元素，應(yīng)為N元素，h的化合價(jià)為+3價(jià)，應(yīng)為第ⅢA族元素，且原子半徑小于Na大于Be，因?yàn)锳l元素，
（1）c為Si元素，原子核外有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）a、d、e、g四種元素組成的一種化合物，其原子個(gè)數(shù)比為8：3：1：2，應(yīng)為（NH₄）₂CO₃，名稱為碳酸銨，故答案為：碳酸銨；　
（3）Li在空氣中燃燒生成Li₂O，反應(yīng)的方程式為4Li+O₂

點(diǎn)燃  .

2Li₂O，故答案為：4Li+O₂ 

點(diǎn)燃  .

 2Li₂O；
（4）元素Be和元素Al兩者的氫氧化物有相似的性質(zhì)，Be的氫氧化物與Na的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為Be（OH）₂+2NaOH═Na₂BeO₂+2H₂O，
故答案為：Be（OH）₂+2NaOH═Na₂BeO₂+2H₂O；
Ⅱ．由乙+戊

高溫、高壓

催化劑

辛可知該反應(yīng)應(yīng)為合成氨的反應(yīng)，則辛為NH₃，甲能在高溫下分解生成乙，則乙只能為H₂，所以戊為N₂，甲應(yīng)為氫化物，只能為CH₄，則丙為C，由反應(yīng)C+壬

高溫

H₂+己可知，應(yīng)為C和H₂O的反應(yīng)，則壬為H₂O，己為CO，則丁為SiO₂，庚為Si，
（5）由以上分析可知甲為CH₄，為正四面體結(jié)構(gòu)，辛為NH₃，為三角錐形，壬為H₂O，為角形（V形）結(jié)構(gòu)，故答案為：正四面體；三角錐；角形（V形）；
（6）丙和丁反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑，故答案為：SiO₂+2C

高溫  .

 Si+2CO↑；
（7）戊為N₂，含有14個(gè)電子，A是一種陰離子，它與戊含有相同的電子數(shù)，應(yīng)為C₂^2-，電子式為，故答案為：；
（8）甲為CH₄，為原電池的負(fù)極，在堿性介質(zhì)中被氧化生成CO₃^2-，反應(yīng)的電極方程式為CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及位構(gòu)性以及無機(jī)物的推斷，綜合考查學(xué)生的分析能力和邏輯推斷能力，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，注意把握原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及常見元素化合物知識(shí)，把握題目的突破口，注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累，難度中等．