Question

9．阅读材料，回答问题：
材料一：l869年，俄国化学家门捷列夫对已发现的元素进行研究，制作了元素周期表（下表是其片断），并在他的元素周期表中留下了许多空位代表尚未发现的新元素，其中就预言了“类铝”这种新元素．

13 Al 铝 26.98	14 Si 硅 28.09
类铝	类硅

材料二：l875年，法国化学家布瓦博德朗公布了他发现的新元素镓（元素符号为Ga）的性质：镓是银白色金属，密度4.7g•cm^-3，能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓．不久，他收到门捷列夫的来信称：镓就是我预言的“类铝”，其密度应在5.9-6.0g•cm^-3之间．
材料三：l876年，布瓦博德朗将金属镓提纯后测得镓的密度为5.94g•cm^-3，从而验证了元素周期表的正确性．随后科学家根据元素周期表的空位，按图索骥，发现了许多新元素．目前金属镓广泛用于制造半导体材料．镓的原子结构示意图如图，常见化合价为+3．
（1）镓元素的质子数为31，其原子最外层电子数为3；
（2）写出氯化镓的化学式为GaCl₃
（3 ）请根据上述材料，总结金属镓的有关知识：
物理性质：银白色金属，密度为5.94g•cm^-3；
化学性质（请用化学方程式表示）：2Ga+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑；；
用途：制造半导体材料；
（4）请从上述周期表片断中查出硅元素的一种数据，并指出其含义：相对原子质量（原子量）为28.09 或 质子数（原子序数、核电荷数）为14；
（5）上述材料中，化学家所使用的研究方法及其关系是镓元素的发现应用了实验研究方法．

Answer 1

分析 （1）根据在原子中，质子数=核外电子数，进行解答；离原子核最远的是最外层，依据原子结构示意图即可解答；
（2）由于镓常见化合价为+3，氯的化合价为-1，利用十字交叉法即可写出化学式．
（3）物质的色、味、态、熔、沸点、密度、硬度、水溶性等属于物理性质；物质的化学性质包括可燃性、氧化性、还原性、稳定性、酸性、碱性、热解性等，通常描述的语句中有能、可以、可等字眼儿进行解答；
（4）根据元素周期表中的一个小格所提供的信息，进行解答；
（5）依据题意进行分析解答

解答 解：（1）根据在原子中，质子数=核外电子数，由原子结构示意图可知镓元素原子的质子数为：31；最外层电子数为：3；
（2）由于镓常见化合价为+3，氯的化合价为-1，利用十字交叉法写出硫酸镓的化学式为：GaCl₃；
故答案为：GaCl₃
（3）根据物质的色、味、态、熔、沸点、密度、硬度、水溶性等属于物理性质，从题中可知
镓的物理性质为：镓是银白色金属，密度为5.94g•cm^-3；
根据镓能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓反应化学方程式为：2Ga+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑；
根据目前金属镓广泛用于制造半导体材料，可知镓的用途为：制造半导体材料；
故答案为：银白色金属，密度为5.94g•cm^-3； 2Ga+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑； 制造半导体材料；
（4）根据元素周期表中的一个小格所提供的信息可知：相对原子质量（原子量）为28.09或质子数（原子序数、核电荷数）为14；故答案为：相对原子质量（原子量）为28.09 或 质子数（原子序数、核电荷数）为14；
（5）根据题意：镓能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓，可推断：镓元素的发现应用了实验研究方法；
①考生能从两种以上化学研究方法进行说明即可：
如：化学研究方法有理论研究和实验研究
化学理论研究要得到实验研究的验证
化学实验研究为理论研究提供依据
化学理论研究为化学实验研究提供了方向
②考生能从一种化学方法或具体方法进行说明也可，
如：化学研究可以使用理论和推理的方法
化学研究可以使用实验的方法
元素周期表研究使用了理论（模型、猜想）的研究方法
镓元素的发现应用了实验研究方法．

点评 本题考查学生根据题中所给的信息及所学知识进行分析解题的能力，注意书写化学方程式的写配标等．