Question

下表是元素周期表的一部分，元素①～⑨在表中的位置如圖所示．

	IA							0
1	①	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
2				②	③	④
3	⑤		⑥	⑦		⑧	⑨

用化學(xué)用語回答有關(guān)問題（除（5）Ⅰ外）：
（1）②、⑧、⑨的最高價氧化物的水化物酸性由弱到強(qiáng)的順序是

 

；
（2）⑤、⑥、⑧的簡單離子的半徑由大到小的順序是

 

；
（3）寫出由其中兩種元素組成的既含離子鍵又含共價鍵的化合物的電子式

 

；
（4）由①、②組成的最簡單有機(jī)物可與空氣組成以氫氧化鉀為電解質(zhì)的燃料電池．寫出該燃料電池工作時的總反應(yīng)方程式

 

，負(fù)極離子反應(yīng)式為

 

．
（5）由⑦、⑨組成的化合物A和由①、③組成的化合物B按物質(zhì)的量之比為1：4在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)，并按如圖所示轉(zhuǎn)化，最終可得到一種新型無機(jī)非金屬材料E，E是一種超硬物質(zhì)，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊落、抗氧化等特性一．F是一種白色沉淀．

I．E的晶體類型為

 

；
II．已知A與水的反應(yīng)屬于水解反應(yīng)，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
III．又知A與過量B的反應(yīng)類似于完全的水解反應(yīng)，則C的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，①為H、②為C、③為N、④為O、⑤為Na、⑥為Al、⑦為Si、⑧為S、⑨為Cl，
（1）非金屬性越強(qiáng)最高價含氧酸的酸性越強(qiáng)；
（2）電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大；
（3）兩種元素組成的既含離子鍵又含共價鍵的化合物有Na₂O₂等；
（4）由①、②組成的最簡單有機(jī)物為CH₄，與空氣組成以氫氧化鉀為電解質(zhì)的燃料電池，甲烷燃燒在堿性條件下生成碳酸鉀與水，據(jù)此書寫總反應(yīng)式，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷在負(fù)極放電，堿性條件下生成碳酸根與水；
（5）由⑦、⑨組成的化合物A為SiCl₄，由①、③組成的化合物B為NH₃，A與B按物質(zhì)的量之比為1：4在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)，生成C與D，D與硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀，則D為HCl，A與過量B的反應(yīng)類似于完全的水解反應(yīng)，Si與-NH₂結(jié)合，Cl與H原子結(jié)合，可知C的化學(xué)式為Si（NH₂）₄，據(jù)此解答．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，①為H、②為C、③為N、④為O、⑤為Na、⑥為Al、⑦為Si、⑧為S、⑨為Cl，
（1）非金屬性Cl＞S＞C，非金屬性越強(qiáng)最高價含氧酸的酸性越強(qiáng)，故酸性H₂CO₃＜H₂SO₄＜HClO₄，
故答案為：H₂CO₃＜H₂SO₄＜HClO₄；
（2）Na⁺、Al³⁺電子層結(jié)構(gòu)相同，S^2-比Na⁺、Al³⁺多1個電子層，電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案為：S^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（3）兩種元素組成的既含離子鍵又含共價鍵的化合物有Na₂O₂等，Na₂O₂的電子式為，
故答案為：；
（4）由①、②組成的最簡單有機(jī)物為CH₄，與空氣組成以氫氧化鉀為電解質(zhì)的燃料電池，甲烷燃燒在堿性條件下生成碳酸鉀與水，電池總反應(yīng)式為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷在負(fù)極放電，堿性條件下生成碳酸根與水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（5）由⑦、⑨組成的化合物A為SiCl₄，由①、③組成的化合物B為NH₃，A與B按物質(zhì)的量之比為1：4在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)，生成C與D，D與硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀，則D為HCl，A與過量B的反應(yīng)類似于完全的水解反應(yīng)，結(jié)合原子守恒，可知C的化學(xué)式為Si（NH₂）₄，
Ⅰ、E是一種超硬物質(zhì)，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊落、抗氧化等特性一，故E屬于原子晶體，
故答案為：原子晶體；
Ⅱ、SiCl₄與水的反應(yīng)屬于水解反應(yīng)，Cl結(jié)合水電離的氫離子生成HCl、Si結(jié)合水電離的氫氧根生成H₄SiO₄，反應(yīng)方程式為：SiCl₄+4H₂O=4HCl+H₄SiO₄，
故答案為：SiCl₄+4H₂O=4HCl+H₄SiO₄；
Ⅲ、SiCl₄與過量NH₃的反應(yīng)類似于完全的水解反應(yīng)，Si與-NH₂結(jié)合，Cl與H原子結(jié)合，可知C的化學(xué)式為Si（NH₂）₄，
故答案為：Si（NH₂）₄．

點評：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，涉及元素周期律、常用化學(xué)用語、原電池原理、無機(jī)物推斷等，題目比較綜合，難度中等，（5）中理解水解反應(yīng)本質(zhì)是關(guān)鍵，化合物中正價基團(tuán)結(jié)合水電離負(fù)價基團(tuán)、化合物中負(fù)極基團(tuán)結(jié)合水電離正價基團(tuán)．