Question

9．閱讀材料，回答問題：
材料一：l869年，俄國化學家門捷列夫對已發現的元素進行研究，制作了元素周期表（下表是其片斷），并在他的元素周期表中留下了許多空位代表尚未發現的新元素，其中就預言了“類鋁”這種新元素．

13 Al 鋁 26.98	14 Si 硅 28.09
類鋁	類硅

材料二：l875年，法國化學家布瓦博德朗公布了他發現的新元素鎵（元素符號為Ga）的性質：鎵是銀白色金屬，密度4.7g•cm^-3，能與沸水劇烈反應生成氫氣和氫氧化鎵．不久，他收到門捷列夫的來信稱：鎵就是我預言的“類鋁”，其密度應在5.9-6.0g•cm^-3之間．
材料三：l876年，布瓦博德朗將金屬鎵提純后測得鎵的密度為5.94g•cm^-3，從而驗證了元素周期表的正確性．隨后科學家根據元素周期表的空位，按圖索驥，發現了許多新元素．目前金屬鎵廣泛用于制造半導體材料．鎵的原子結構示意圖如圖，常見化合價為+3．
（1）鎵元素的質子數為31，其原子最外層電子數為3；
（2）寫出氯化鎵的化學式為GaCl₃
（3 ）請根據上述材料，總結金屬鎵的有關知識：
物理性質：銀白色金屬，密度為5.94g•cm^-3；
化學性質（請用化學方程式表示）：2Ga+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑；；
用途：制造半導體材料；
（4）請從上述周期表片斷中查出硅元素的一種數據，并指出其含義：相對原子質量（原子量）為28.09 或 質子數（原子序數、核電荷數）為14；
（5）上述材料中，化學家所使用的研究方法及其關系是鎵元素的發現應用了實驗研究方法．

Answer 1

分析 （1）根據在原子中，質子數=核外電子數，進行解答；離原子核最遠的是最外層，依據原子結構示意圖即可解答；
（2）由于鎵常見化合價為+3，氯的化合價為-1，利用十字交叉法即可寫出化學式．
（3）物質的色、味、態、熔、沸點、密度、硬度、水溶性等屬于物理性質；物質的化學性質包括可燃性、氧化性、還原性、穩定性、酸性、堿性、熱解性等，通常描述的語句中有能、可以、可等字眼兒進行解答；
（4）根據元素周期表中的一個小格所提供的信息，進行解答；
（5）依據題意進行分析解答

解答 解：（1）根據在原子中，質子數=核外電子數，由原子結構示意圖可知鎵元素原子的質子數為：31；最外層電子數為：3；
（2）由于鎵常見化合價為+3，氯的化合價為-1，利用十字交叉法寫出硫酸鎵的化學式為：GaCl₃；
故答案為：GaCl₃
（3）根據物質的色、味、態、熔、沸點、密度、硬度、水溶性等屬于物理性質，從題中可知
鎵的物理性質為：鎵是銀白色金屬，密度為5.94g•cm^-3；
根據鎵能與沸水劇烈反應生成氫氣和氫氧化鎵反應化學方程式為：2Ga+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑；
根據目前金屬鎵廣泛用于制造半導體材料，可知鎵的用途為：制造半導體材料；
故答案為：銀白色金屬，密度為5.94g•cm^-3； 2Ga+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ga（OH）₃+3H₂↑； 制造半導體材料；
（4）根據元素周期表中的一個小格所提供的信息可知：相對原子質量（原子量）為28.09或質子數（原子序數、核電荷數）為14；故答案為：相對原子質量（原子量）為28.09 或 質子數（原子序數、核電荷數）為14；
（5）根據題意：鎵能與沸水劇烈反應生成氫氣和氫氧化鎵，可推斷：鎵元素的發現應用了實驗研究方法；
①考生能從兩種以上化學研究方法進行說明即可：
如：化學研究方法有理論研究和實驗研究
化學理論研究要得到實驗研究的驗證
化學實驗研究為理論研究提供依據
化學理論研究為化學實驗研究提供了方向
②考生能從一種化學方法或具體方法進行說明也可，
如：化學研究可以使用理論和推理的方法
化學研究可以使用實驗的方法
元素周期表研究使用了理論（模型、猜想）的研究方法
鎵元素的發現應用了實驗研究方法．

點評 本題考查學生根據題中所給的信息及所學知識進行分析解題的能力，注意書寫化學方程式的寫配標等．