Question

閱讀材料，回答問題：
材料一：1869年，俄國化學家門捷列夫?qū)σ寻l(fā)現(xiàn)的元素進行研究，制作了元素周期表（如表是其片

13     Al 鋁 26.98	14     Si 硅 28.09
類鋁	類硅

斷），并在他的元素周期表中留下了許多空位代表尚未發(fā)現(xiàn)的新元素，其中就預言了“類鋁”這種新元素．
材料二：1875年，法國化學家布瓦博德朗公布了他發(fā)現(xiàn)的新元素鎵（元素符號為Ga）的性質(zhì)：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．
材料三：1876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(jù)元素周期表的空位，按圖索驥，發(fā)現(xiàn)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(zhì)子數(shù)為________，其原子最外層電子數(shù)為________；
（2）請根據(jù)上述材料，總結金屬鎵的有關知識：
物理性質(zhì)：________；
化學性質(zhì)（請用化學方程式表示）：________；
用途：________；
（3）氫氧化鎵與氫氧化鈉都具有堿的性質(zhì)，則氫氧化鎵與稀硫酸反應生成鹽的化學式為________；
（4）請從上述周期表片斷中查出硅元素的一種數(shù)據(jù)，并指出其含義：________；
（5）上述材料中，化學家所使用的研究方法及其關系是________．

Answer 1

解：（1）根據(jù)在原子中，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，由原子結構示意圖可知鎵元素原子的質(zhì)子數(shù)為：31；
最外層電子數(shù)為：3；
（2）根據(jù)物質(zhì)的色、味、態(tài)、熔、沸點、密度、硬度、水溶性等屬于物理性質(zhì)，從題中可知
鎵的物理性質(zhì)為：鎵是銀白色金屬，密度為5.94g?cm^-3；
根據(jù)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+6H₂O2Ga（OH）₃+3H₂↑；
根據(jù)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+6H₂O2Ga（OH）₃+3H₂↑； 制造半導體材料；
（3）由于鎵常見化合價為+3，硫酸根的根價為-2，利用十字交叉法寫出硫酸鎵的化學式為：Ga₂（SO₄）₃；
故答案為：Ga₂（SO₄）₃ ．
（4）根據(jù)元素周期表中的一個小格所提供的信息可知：相對原子質(zhì)量（原子量）為28.09或質(zhì)子數(shù)（原子序數(shù)、核電荷數(shù)）為14；故答案為：相對原子質(zhì)量（原子量）為28.09  或  質(zhì)子數(shù)（原子序數(shù)、核電荷數(shù)）為14；
（5）根據(jù)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(fā)現(xiàn)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(jù)
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(fā)現(xiàn)應用了實驗研究方法．
分析：（1）根據(jù)在原子中，質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，進行解答；離原子核最遠的是最外層，依據(jù)原子結構示意圖即可解答；
（2）物質(zhì)的色、味、態(tài)、熔、沸點、密度、硬度、水溶性等屬于物理性質(zhì)；物質(zhì)的化學性質(zhì)包括可燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)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；
（3）由于鎵常見化合價為+3，硫酸根的根價為-2，利用十字交叉法即可寫出化學式．
（4）根據(jù)元素周期表中的一個小格所提供的信息，進行解答；
（5）依據(jù)題意進行分析解答．
點評：本題考查學生根據(jù)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．