Question

下表為元素周期表的一部分，其中的序號代表對應的元素．

（1）在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中，元素③為

 

雜化；根據對角線規則，②和

 

性質相似（填元素符號）．
（2）元素④與元素①形成的最簡單分子X中共價鍵鍵角為

 

．請寫出一種與元素④的單質互為等電子體的分子的結構式

 

．元素④的最高價氧化物的水化物的稀溶液與⑦的單質反應時，元素④被還原到最低價，該反應的化學方程式為

 

．將過量的X通入含有元素⑩的硫酸鹽溶液中，先沉淀后溶解，寫出沉淀溶解的離子方程式

 

．
（3）⑥-AgO電池是應用廣泛的魚雷電池，其原理如圖1所示．

該電池的負極反應式是

 

．
（4）⑧（Z）和⑨（W）比較，非金屬性較弱的是

 

（填元素符號），下列可以驗證這一結論的是

 

（填序號）．
a．元素在地殼中的含量
b．最高價氧化物對應水化物的酸性
c．斷開氫化物中1mol H-Z或H-W鍵所需的能量
d．Z與W以共價鍵形成化合物時，Z或W顯示的電性
（5）鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體，其晶體結構如圖2所示，則該鈣的氧化物的化學式為

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,非金屬在元素周期表中的位置及其性質遞變的規律,晶胞的計算,化學電源新型電池

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：由元素在周期表中位置，可知①為H、②為Be、③為C、④為N、⑤為O、⑥為Al、⑦為Mg、⑧為Cl、⑨為Si、⑩為Cu．
（1）元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為C₂H₂，其結構簡式為CH₂=CH₂，根據C原子所成σ鍵數目確定雜化方式；根據對角線規則，②和Al的性質相似；
（2）元素④與元素①形成的最簡單分子X為NH₃；原子總數、價電子總數相等微粒互為等電子體；由題意可知，Mg與稀硝酸反應生成硝酸銨、硝酸鎂與水；氨氣通入硫酸銅溶液中，先生成氫氧化銅，氨氣過量氫氧化銅與氨氣反應得到四氨合銅絡離子；
（3）Al比Ag活潑，Al作負極，負極上Al失去電子，堿性條件下生成偏鋁酸鈉與水；
（4）同周期自左而右非金屬性增強；可以根據氫化物穩定性、最高價含氧酸的酸性、化合物中元素對鍵合電子的吸引等進行判斷；
（5）根據均攤法計算確定其化學式．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知①為H、②為Be、③為C、④為N、⑤為O、⑥為Al、⑦為Mg、⑧為Cl、⑨為Si、⑩為Cu．
（1）元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為C₂H₂，其結構簡式為CH₂=CH₂，C原子成3個σ鍵、沒有孤電子對，C原子雜化軌道數目為3，故C原子產生sp²雜化，根據對角線規則，②和Al的性質相似，
故答案為：sp²；Al；
（2）元素④與元素①形成的最簡單分子X為NH₃，共價鍵鍵角為：107°18′；
與氮互為等電子體的分子為CO等，CO結構與氮氣分子相似，其結構式為C≡O；
由題意可知，Mg與稀硝酸反應生成硝酸銨、硝酸鎂與水，反應方程式為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
氨氣通入硫酸銅溶液中，先生成氫氧化銅，氨氣過量氫氧化銅與氨氣反應得到四氨合銅絡離子，沉淀溶解的離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：107°18′；C≡O；4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（3）Al比Ag活潑，Al作負極，負極上Al失去電子，堿性條件下生成偏鋁酸鈉與水，負極電極反應式為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）同周期自左而右非金屬性增強，故非金屬性Cl＞Si；
a．元素在地殼中的含量多少不能說明元素非金屬性強弱，故a錯誤；
b．最高價氧化物對應水化物的酸性越強，中心元素的非金屬性越強，故b正確；
c．斷開氫化物中1mol H-Z或H-W鍵所需的能量越多說明化學鍵越穩定，氫化物越穩定，則中心元素的非金屬性越強，故c正確；
d．Z與W以共價鍵形成化合物時，非金屬性越強對鍵合電子吸引能力越強，該元素顯負電性，故d正確，
故答案為：Si；bcd；
（5）晶胞中黑色球數目=8×

1

8

+6×

1

2

=4、白色球數目=2+12×2×

1

4

=8，黑色球與白色球之比為4：8=1：2，黑色球為Ca、白色球為O，故該氧化物化學式為CaO₂，
故答案為：CaO₂．

點評：本題是對物質結構的綜合考查，涉及元素周期表、化學鍵、雜化軌道、等電子體、原電池、配合物、晶胞計算、方程式書寫等，難度中等，需要學生熟練掌握基礎知識，（3）中電極反應式書寫為易錯點、難點．