题目内容

现有九种短周期元素a~i,它们的相关信息如下表所示:
元素 a b c d e f g h i
原子半径/nm 0.037 0.089 0.117 0.074 0.077 0.186 0.075 0.143 0.157




最高
正价
+1 +2 +4 +4 +1 +5 +3 +1
最低
负价
-4 -2 -4 -3
Ⅰ根据对上述元素的推断,回答下列问题:
(1)元素c的原子结构示意图为
 

(2)a、d、e、g四种元素组成的一种化合物,其原子个数比为8:3:1:2,则该化合物的名称为
 

(3)元素i的单质在空气中燃烧的化学方程式为
 

(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素b和元素h两者的氢氧化物有相似的性质,写出b的氢氧化物与f的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式
 

Ⅱ下表中的物质均由a~i元素中的一种或两种组成,其中乙、丙、戊、庚是单质,其它物质为化合物,戊、己、庚三种粒子的电子数相同.其转化关系如图所示:

回答下列问题
(5)写出下列物质的空间构型:甲
 
、辛
 
、壬
 

(6)丙和丁反应的化学方程式为
 

(7)A是一种阴离子,它与戊含有相同的电子数,A的电子式为
 

(8)甲和空气可构成燃料电池,在碱性介质中该电池的负极反应式为
 
考点:无机物的推断,元素周期律和元素周期表的综合应用
专题:推断题,元素周期律与元素周期表专题
分析:Ⅰ.由表中数据可知a、f、i的最高化合价都为+1价,应位于周期表第ⅠA族,结合原子半径大小可知a为H元素,i为Li元素,f为Na元素,c、e的最低化合价都为-4价,应为周期表第ⅣA族元素,结合原子半径大小关系可知c为Si元素,e为C元素,d的化合价只有-2价,应为周期表第ⅥA族元素,且原子半径比C元素小,应为O元素,b的化合价为+2价,且原子半径小于Si,应为Be元素,g的化合价为-3价,应为周期表第ⅤA族元素,且原子半径小于C元素,应为N元素,h的化合价为+3价,应为第ⅢA族元素,且原子半径小于Na大于Be,因为Al元素,结合对应单质、化合物的性质解答;
Ⅱ.由乙+戊
高温、高压
催化剂
辛可知该反应应为合成氨的反应,则辛为NH3,甲能在高温下分解生成乙,则乙只能为H2,所以戊为N2,甲应为氢化物,只能为CH4,则丙为C,由反应C+壬
高温
H2+己可知,应为C和H2O的反应,则壬为H2O,己为CO,则丁为SiO2,庚为Si,结合对应物质的性质以及题目要求解答该题.
解答: 解:Ⅰ.由表中数据可知a、f、i的最高化合价都为+1价,应位于周期表第ⅠA族,结合原子半径大小可知a为H元素,i为Li元素,f为Na元素,c、e的最低化合价都为-4价,应为周期表第ⅣA族元素,结合原子半径大小关系可知c为Si元素,e为C元素,d的化合价只有-2价,应为周期表第ⅥA族元素,且原子半径比C元素小,应为O元素,b的化合价为+2价,且原子半径小于Si,应为Be元素,g的化合价为-3价,应为周期表第ⅤA族元素,且原子半径小于C元素,应为N元素,h的化合价为+3价,应为第ⅢA族元素,且原子半径小于Na大于Be,因为Al元素,
(1)c为Si元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为4,原子结构示意图为,故答案为:
(2)a、d、e、g四种元素组成的一种化合物,其原子个数比为8:3:1:2,应为(NH42CO3,名称为碳酸铵,故答案为:碳酸铵; 
(3)Li在空气中燃烧生成Li2O,反应的方程式为4Li+O2
 点燃 
.
 
2Li2O,故答案为:4Li+O2 
 点燃 
.
 
 2Li2O;
(4)元素Be和元素Al两者的氢氧化物有相似的性质,Be的氢氧化物与Na的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O,
故答案为:Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O;
Ⅱ.由乙+戊
高温、高压
催化剂
辛可知该反应应为合成氨的反应,则辛为NH3,甲能在高温下分解生成乙,则乙只能为H2,所以戊为N2,甲应为氢化物,只能为CH4,则丙为C,由反应C+壬
高温
H2+己可知,应为C和H2O的反应,则壬为H2O,己为CO,则丁为SiO2,庚为Si,
(5)由以上分析可知甲为CH4,为正四面体结构,辛为NH3,为三角锥形,壬为H2O,为角形(V形)结构,故答案为:正四面体;三角锥;角形(V形);
(6)丙和丁反应的化学方程式为SiO2+2C
 高温 
.
 
Si+2CO↑,故答案为:SiO2+2C
 高温 
.
 
 Si+2CO↑;
(7)戊为N2,含有14个电子,A是一种阴离子,它与戊含有相同的电子数,应为C22-,电子式为,故答案为:
(8)甲为CH4,为原电池的负极,在碱性介质中被氧化生成CO32-,反应的电极方程式为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O.
点评:本题考查较为综合,涉及位构性以及无机物的推断,综合考查学生的分析能力和逻辑推断能力,为高考常见题型和高频考点,注意把握原子结构特点以及常见元素化合物知识,把握题目的突破口,注意相关基础知识的积累,难度中等.
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