Question

下表是元素周期表的一部分，元素①～⑨在表中的位置如图所示．

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

用化学用语回答有关问题（除（5）Ⅰ外）：
（1）②、⑧、⑨的最高价氧化物的水化物酸性由弱到强的顺序是

 

；
（2）⑤、⑥、⑧的简单离子的半径由大到小的顺序是

 

；
（3）写出由其中两种元素组成的既含离子键又含共价键的化合物的电子式

 

；
（4）由①、②组成的最简单有机物可与空气组成以氢氧化钾为电解质的燃料电池．写出该燃料电池工作时的总反应方程式

 

，负极离子反应式为

 

．
（5）由⑦、⑨组成的化合物A和由①、③组成的化合物B按物质的量之比为1：4在一定条件下进行反应，并按如图所示转化，最终可得到一种新型无机非金属材料E，E是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击落、抗氧化等特性一．F是一种白色沉淀．

I．E的晶体类型为

 

；
II．已知A与水的反应属于水解反应，写出其反应的化学方程式

 

；
III．又知A与过量B的反应类似于完全的水解反应，则C的化学式为

 

．

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为S、⑨为Cl，
（1）非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强；
（2）电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大；
（3）两种元素组成的既含离子键又含共价键的化合物有Na₂O₂等；
（4）由①、②组成的最简单有机物为CH₄，与空气组成以氢氧化钾为电解质的燃料电池，甲烷燃烧在碱性条件下生成碳酸钾与水，据此书写总反应式，负极发生氧化反应，甲烷在负极放电，碱性条件下生成碳酸根与水；
（5）由⑦、⑨组成的化合物A为SiCl₄，由①、③组成的化合物B为NH₃，A与B按物质的量之比为1：4在一定条件下进行反应，生成C与D，D与硝酸银反应生成白色沉淀，则D为HCl，A与过量B的反应类似于完全的水解反应，Si与-NH₂结合，Cl与H原子结合，可知C的化学式为Si（NH₂）₄，据此解答．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为Si、⑧为S、⑨为Cl，
（1）非金属性Cl＞S＞C，非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强，故酸性H₂CO₃＜H₂SO₄＜HClO₄，
故答案为：H₂CO₃＜H₂SO₄＜HClO₄；
（2）Na⁺、Al³⁺电子层结构相同，S^2-比Na⁺、Al³⁺多1个电子层，电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，故离子半径S^2-＞Na⁺＞Al³⁺，
故答案为：S^2-＞Na⁺＞Al³⁺；
（3）两种元素组成的既含离子键又含共价键的化合物有Na₂O₂等，Na₂O₂的电子式为，
故答案为：；
（4）由①、②组成的最简单有机物为CH₄，与空气组成以氢氧化钾为电解质的燃料电池，甲烷燃烧在碱性条件下生成碳酸钾与水，电池总反应式为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，负极发生氧化反应，甲烷在负极放电，碱性条件下生成碳酸根与水，负极电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O；CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（5）由⑦、⑨组成的化合物A为SiCl₄，由①、③组成的化合物B为NH₃，A与B按物质的量之比为1：4在一定条件下进行反应，生成C与D，D与硝酸银反应生成白色沉淀，则D为HCl，A与过量B的反应类似于完全的水解反应，结合原子守恒，可知C的化学式为Si（NH₂）₄，
Ⅰ、E是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击落、抗氧化等特性一，故E属于原子晶体，
故答案为：原子晶体；
Ⅱ、SiCl₄与水的反应属于水解反应，Cl结合水电离的氢离子生成HCl、Si结合水电离的氢氧根生成H₄SiO₄，反应方程式为：SiCl₄+4H₂O=4HCl+H₄SiO₄，
故答案为：SiCl₄+4H₂O=4HCl+H₄SiO₄；
Ⅲ、SiCl₄与过量NH₃的反应类似于完全的水解反应，Si与-NH₂结合，Cl与H原子结合，可知C的化学式为Si（NH₂）₄，
故答案为：Si（NH₂）₄．

点评：本题考查结构性质位置关系应用，涉及元素周期律、常用化学用语、原电池原理、无机物推断等，题目比较综合，难度中等，（5）中理解水解反应本质是关键，化合物中正价基团结合水电离负价基团、化合物中负极基团结合水电离正价基团．