(14分)下表是元素周期表的一部分，请回答有关问题：
| 主族 周期 |
IA |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
| 2 |
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① |
② |
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③ |
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| 3 |
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⑤ |
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⑥ |
⑦ |
⑧ |
| 4 |
⑨ |
④ |
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⑩ |
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(1)表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为 。
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素是 (用元素符号表示)，写出该元素的单质与⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式
(3)④元素与⑦元素形成化合物的电子式
(4)①、②、⑥、⑦四种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是
(填化学式)。
(5)③元素与⑩元素两者核电荷数之差是 。
(6)设计实验方案：比较⑦与⑩单质氧化性的强弱，请将方案填入下表。
| 实验步骤 |
实验现象与结论 |
| |
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A、B、C、D、E、F均为短周期元素，其原子序数依次增大。已知：A的最外层电子数等于其电子层数；B的最外层电子数是次外层电子数的两倍；D是地壳中含量最高的元素；D和F、A和E分别同主族；E是所有短周期主族元素中原子半径最大的元素。根据以上信息回答下列问题：
(1)B与D形成化合物BD2的结构式为 ，B元素形成的同素异形体的晶体类型可能是 。(2)A、C、D三元素能形成一种强酸甲，写出单质B与甲的浓溶液反应的化学反应方程式 。FD2气体通入BaCl2和甲的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体CD，有关反应的离子方程式
为___________________________________________。(3)均由A、D、E、F四种元素组成的两种盐，其相对分子质量相差16，写出它们在溶液中相互作用的离子方程式为__________________________________________；
由B、D、E组成的盐溶于水后溶液显碱性，其原因是（用离子方程式表示）______________________________。(4)C2A4 ─ 空气燃料电池是一种碱性燃料电池。电解质溶液是20％～30％的KOH溶液。则燃料电池放电时：正极的电极反应式是______________________________________。
碳族元素位于周期表中的 族，在碳族元素中，单质能作半导体材料的元素是 （填元素符号，下同），+2价化合物稳定的元素是 
，形成的气态氢化物最稳定的元素是 。
（共9分）某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
（Ⅰ）为了用实验的方法验证镁和铝的金属性强弱，学生甲和学生乙分别设计了两种不同的方法：
方案一：学生甲用水作试剂，比较镁和铝与水反应的情况
方案二：学生乙用稀盐酸作试剂，比较镁和铝与稀盐酸反应的情况
回答下列问题：
（1）以上两实验方案实验现象较为明显的是方案 。
（2）学生乙在实验中取了一段黑色的镁带，投入稀盐酸中，现象不十分明显，请分析原因 。
（3）学生内另辟蹊径，不用镁、铝的单质，而用镁、铝的可溶盐及一些其它化学试剂，进行实验也得出正确的结论，简述学生丙用的是什么方法？
（Ⅱ）学生丁设计了下图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。他设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色沉淀生成。
（1）A写出所选用物质的化学式：
A： ，
B： 。
（2）写出烧杯中发生反应的离子方程式： 。
A、B、C、D四种元素均为短周期元素，A的最外层电子数为B最外层电子数的2倍，C的最高正价与最低负价的绝对值之差为2，A、B两元素形成的物质具有两性，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸，D的最高价氧化物对应的水化物的碱性是短周期中碱性最强的，则：
（1）A的气态氢化物的电子式为 B离子的离子结构示意图为
（2）D的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ，含有 键和
键。
（3）C单质的结构式 。
镁、铝是生活中两种常见的金属，课堂上老师演示了系列关于镁、铝性质的实验，某学习小组在组长的带领下进行归纳整理，并进行了深入的思考。
（1） “位置和结构”
①铝元素在周期表的位置是 镁原子电子式
（2） “基本性质”
②下列关于镁、铝及其化合物性质的说法，正确的是 （不定项选择）
A．镁在氯气中剧烈燃烧，产物中只有离子键
B．电解熔融的Al2O3可以制备金属铝
C．Al和MgO按照适当比列混合可做“铝热剂”，发生“铝热反应”
D．铝片放入冷的浓硝酸中，无明显现象，未发生化学反应
（3）设计实验验证“金属性：Mg > Al”
实验一：截取一段大小和形状相同的“经过一定预处理”的镁片和铝片，放入试管中，同时加入浓度和体积均相同的盐酸，观察某种实验现象，得到结论“金属性：Mg > Al”
③镁片和铝“经过一定预处理”，下列实验操作达到“预处理”效果的是
A．用砂纸打磨镁片和铝片
B．用盐酸浸泡镁片和铝片片刻
C．用烧碱溶液浸泡镁片和铝片片刻
④通过观察某种实验现象得到结论，该实验现象是
实验二：如右图，甲乙试管中分别加入2ml 1mol/L MgCl2和AlCl3溶液，用胶滴管逐滴滴加5mol/L NaOH溶液至过量。
⑤该“对照实验”甲、乙试管中分别出现实验现象能得出“金属性：Mg > Al”
甲试管现象
乙试管离子方程式
实验三：利用原电池原理也可得出“金属性：Mg > Al”，
⑥请在右框中画出一个原电池装置图，能够通过观察实验现象判定金属性：Mg >Al
可用材料：镁片、铝片、导线，其它试剂和材料、仪器可自选。
现有A、B、C、D四种元素，A元素形成的—2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个，B元素与A元素形成的一种化合物为淡黄色固体，该固体遇到空气能生成A的单质；C为原子核内有12个中子的金属元素，当2.4克C与足量热水反应时，在标准状况下放出气体2.24L，C形成正二价阳离子；D元素原子的M层上有7个电子。
（1）写出B、C两种元素的元素符号：B ，C ；
（2）画出A2-的离子结构示意图： ，
指出D在周期表的位置： 
；
（3）写出B的呈淡黄色的化合物与CO2反应的化学方程式： ；
（4）比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性： （用化学式表示）；
（5）用电子式表示C与D形成化合物的过程： 。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表：
| 实验方案 |
实验现象 |
||||
| ①用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞。 ②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 ③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 ④镁带与2mol/L的盐酸反应 ⑤铝条与2mol/L的盐酸反应 |
E．生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告
（1）实验目的： 。
（2）实验用品：仪器、材料： 略 药品： 略
（3）实验内容：用序号填写下表中的实验方案，并完成相关的离子方程式
| 实验方案 |
实验现象 |
有关离子方程式 |
| |
A |
|
| |
B |
不填 |
| |
C |
不填 |
| |
D |
不填 |
| |
E |
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（4）实验结论：____________________________________________________。
（5）请用原子结构理论解释上述结论的原因___________________________
本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．尿素（H2NCONH2）可用于制有机铁肥，主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。
⑴基态Fe3+的核外电子排布式为 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是 。与NO3—互为等电子体的一种化合物是 （写化学式）。
⑷CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料，固态CO2（干冰）的晶胞结构如右图所示。
1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是 。
B．脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂，可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成，反应原理为：
实验步骤如下：
①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石，在瓶口安装分馏装置。
②低温加热（不超过85℃）60~70min；然后大火加热蒸出乙醇。
③将反应液趁热倒入烧杯中，冷却到室温，有柠檬黄色晶体析出。
④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中，加水15mL，滴入1滴硫酸，进行水蒸气蒸馏（如图所示）。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸，再烘干即得成品。
步骤①中加入沸石的目的是 。
步骤②中，在60~70min内低温加热的目的是 ，然后大火加热蒸出乙醇的目的是 。
步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是 ，玻璃管的作用是 。
用测得相对分子质量的方法，可以检验所得产物是否纯净，测得相对分子质量通常采用的仪器是 。
某学生在做元素性质与原子结构的关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。请帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的。
探究同一主族元素性质的递变规律。
（2）实验用品。
仪器：试管、胶头滴管。
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳。
（3）实验内容（在下表横线中填写相关内容）。
| 序号 |
实验方案 |
实验现象 |
| ① |
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 |
液体分为两层，下层呈________色 |
| ② |
向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置 |
液体分为两层，下层呈________色 |
（4）实验结论：__________________________________________________________。
（5）问题和讨论。
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________、________。
②由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强：________、________。
某同学做同周期元素性质递变规律实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中左右的“实验方案”与“实验现象”不一定是对应关系)。
| 实验方案 |
实验现象 |
| ①镁条除去氧化膜后，放入试管中，加入少量水，加热至沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变红色 |
| ②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水 |
B．有气体产生，溶液变成浅红色 |
| ③将小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体 |
| ④将除去氧化膜的镁条投入稀盐酸中 |
D．反应不十分剧烈，产生无色气体 |
| ⑤将除去氧化膜的铝条投入稀盐酸中 |
E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失 |
| ⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F．生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：研究第3周期元素性质的递变规律。
(2)实验用品：
试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH
溶液，酚酞溶液等。
仪器：砂纸，试管，试管夹，① ，火柴，胶头滴管，烧杯，镊子，小刀，玻璃片，
② 等。
(3)实验内容：
| 实验方案 |
② |
④ |
⑥ |
| 实验现象（填A～F） |
|
|
|
①的化学方程式 ，
②的离子方程式 。
(4)实验结论： 。
某同学想探究硫和碳原子的得电子能力的强弱，通过比较它们最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证，设计了如图实验，请回答：
（1）仪器a的名称是 ，应盛放下列药品中的 （填序号）。
A．稀硫酸 B. 亚硫酸 C. 氢硫酸 D. 盐酸
（2）仪器b应盛放下列药品中的 （填序号）。
A．碳酸钙 B. 硫酸钠 C. 氯化钠 D. 碳酸钠
（3）b中反应的离子方程式为 。
若看到仪器C中的现象是 ，即可证明 比 酸性强（填化学式），得电子的能力 比 强。
某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。
实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。
已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO3，B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，装置C中装有Na2SiO3溶液，试回答：
（1）A中反应的离子方程式为____________________，C中可观察到的现象是________。
（2）B装置的作用是__________________________________________________________。
（3）根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是________，由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是________。
实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气，利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。
（4）写出B装置中发生反应的离子方程式：_______________________________________。
（5）C装置的作用是_________________________________________________________。
（6）实验结论：氧化性：____________________，非金属性：____________________。
为测定Cl2、Br2的氧化性强弱，设计了如下实验：
（可供选择的试剂有：氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳）
实验步骤如下：
由上回答下列问题：
（1）2ml试剂是 ，加入少量 试剂，再加入 试剂
（2）现象是 。
（3）此实验可以证明Cl2的氧化性 （填强于、弱于）Br2的氧化性，此反应
的离子反应方程式为： 。
某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验操作步骤：
Ⅰ. 打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。
Ⅱ. A中看到白色沉淀时，…，关闭活塞a。
请回答：
（1）B中反应的离子方程式是__ ____。
（2）通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是________（填字母）。
| A．挥发性 | B．还原性 | C．氧化性 | D．酸性 |
（3）C装置的作用是________，X是________（写化学式）。
（4）为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是______ __，
D中反应的化学方程式是_____ ___。
（5）碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是________（从原子结构角度加以解释）。
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