Question

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
常 见 化 合 价	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

 

．

Answer 1

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（NH₄）₂CO₃，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C₂^2-，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CO₃^2-，反应的电极方程式为CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案为：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+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．