Question

下表为元素周期表的一部分，其中的序号代表对应的元素．

（1）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③为

 

杂化；根据对角线规则，②和

 

性质相似（填元素符号）．
（2）元素④与元素①形成的最简单分子X中共价键键角为

 

．请写出一种与元素④的单质互为等电子体的分子的结构式

 

．元素④的最高价氧化物的水化物的稀溶液与⑦的单质反应时，元素④被还原到最低价，该反应的化学方程式为

 

．将过量的X通入含有元素⑩的硫酸盐溶液中，先沉淀后溶解，写出沉淀溶解的离子方程式

 

．
（3）⑥-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池，其原理如图1所示．

该电池的负极反应式是

 

．
（4）⑧（Z）和⑨（W）比较，非金属性较弱的是

 

（填元素符号），下列可以验证这一结论的是

 

（填序号）．
a．元素在地壳中的含量
b．最高价氧化物对应水化物的酸性
c．断开氢化物中1mol H-Z或H-W键所需的能量
d．Z与W以共价键形成化合物时，Z或W显示的电性
（5）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构如图2所示，则该钙的氧化物的化学式为

 

．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律,晶胞的计算,化学电源新型电池

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：由元素在周期表中位置，可知①为H、②为Be、③为C、④为N、⑤为O、⑥为Al、⑦为Mg、⑧为Cl、⑨为Si、⑩为Cu．
（1）元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为C₂H₂，其结构简式为CH₂=CH₂，根据C原子所成σ键数目确定杂化方式；根据对角线规则，②和Al的性质相似；
（2）元素④与元素①形成的最简单分子X为NH₃；原子总数、价电子总数相等微粒互为等电子体；由题意可知，Mg与稀硝酸反应生成硝酸铵、硝酸镁与水；氨气通入硫酸铜溶液中，先生成氢氧化铜，氨气过量氢氧化铜与氨气反应得到四氨合铜络离子；
（3）Al比Ag活泼，Al作负极，负极上Al失去电子，碱性条件下生成偏铝酸钠与水；
（4）同周期自左而右非金属性增强；可以根据氢化物稳定性、最高价含氧酸的酸性、化合物中元素对键合电子的吸引等进行判断；
（5）根据均摊法计算确定其化学式．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知①为H、②为Be、③为C、④为N、⑤为O、⑥为Al、⑦为Mg、⑧为Cl、⑨为Si、⑩为Cu．
（1）元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为C₂H₂，其结构简式为CH₂=CH₂，C原子成3个σ键、没有孤电子对，C原子杂化轨道数目为3，故C原子产生sp²杂化，根据对角线规则，②和Al的性质相似，
故答案为：sp²；Al；
（2）元素④与元素①形成的最简单分子X为NH₃，共价键键角为：107°18′；
与氮互为等电子体的分子为CO等，CO结构与氮气分子相似，其结构式为C≡O；
由题意可知，Mg与稀硝酸反应生成硝酸铵、硝酸镁与水，反应方程式为：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
氨气通入硫酸铜溶液中，先生成氢氧化铜，氨气过量氢氧化铜与氨气反应得到四氨合铜络离子，沉淀溶解的离子方程式为：Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案为：107°18′；C≡O；4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（3）Al比Ag活泼，Al作负极，负极上Al失去电子，碱性条件下生成偏铝酸钠与水，负极电极反应式为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）同周期自左而右非金属性增强，故非金属性Cl＞Si；
a．元素在地壳中的含量多少不能说明元素非金属性强弱，故a错误；
b．最高价氧化物对应水化物的酸性越强，中心元素的非金属性越强，故b正确；
c．断开氢化物中1mol H-Z或H-W键所需的能量越多说明化学键越稳定，氢化物越稳定，则中心元素的非金属性越强，故c正确；
d．Z与W以共价键形成化合物时，非金属性越强对键合电子吸引能力越强，该元素显负电性，故d正确，
故答案为：Si；bcd；
（5）晶胞中黑色球数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4、白色球数目=2+12×2×

1

4

=8，黑色球与白色球之比为4：8=1：2，黑色球为Ca、白色球为O，故该氧化物化学式为CaO₂，
故答案为：CaO₂．

点评：本题是对物质结构的综合考查，涉及元素周期表、化学键、杂化轨道、等电子体、原电池、配合物、晶胞计算、方程式书写等，难度中等，需要学生熟练掌握基础知识，（3）中电极反应式书写为易错点、难点．