Question

A、B、C、D、E、F六種短周期元素的原子序數(shù)依次增大．A是宇宙中含量最豐元素，B元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，D元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，F(xiàn)的最高價氧化物對應(yīng)水化物有兩性，能溶于C、E的最高價氧化物對應(yīng)水化物中．試回答：
（1）寫出C原子的價層電子軌道表示式：

；D原子的價層電子排布式：

2s²2p⁴

，E的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

；
（2）B位于元素周期表的第

IVA

族，A、B形成原子個數(shù)比1：1且直線形分子的結(jié)構(gòu)式：

H-C≡C-H

；
（3）C的基態(tài)原子核外有

7

種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子；
（4）E單質(zhì)在空氣中燃燒生成物的電子式：

，其中的陽離子與陰離子的個數(shù)比是

2：1

；
（5）F的固態(tài)氧化物的用途有

耐火材料

（說出一種）．F的單質(zhì)、石墨和二氧化鈦（TiO₂）按比例混合，高溫下反應(yīng)得到的兩種化合物均由兩種元素組成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和導(dǎo)彈上有重要應(yīng)用），其反應(yīng)的化學(xué)方程式是

4Al+3TiO₂+3C

高溫  .

2Al₂O₃+3TiC

．

Answer 1

分析：A是宇宙中含量最豐元素，所以A是H元素；B元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，n為2，所以價電子排布為2s²2p²，為C元素；D元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，電子層數(shù)是2，所以最外層電子數(shù)是6，為O元素，則C是N元素；F的最高價氧化物對應(yīng)水化物有兩性，所以F是Cl元素，能溶于C、E的最高價氧化物對應(yīng)水化物中，且E的原子序數(shù)小于F，所以E是Na元素，結(jié)合各元素對應(yīng)的單質(zhì)、化合物的性質(zhì)解答該題．

解答：解：A是宇宙中含量最豐元素，所以A是H元素；B元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，n為2，所以價電子排布為2s²2p²，為C元素；D元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，電子層數(shù)是2，所以最外層電子數(shù)是6，為O元素，則C是N元素；F的最高價氧化物對應(yīng)水化物有兩性，所以F是Cl元素，能溶于C、E的最高價氧化物對應(yīng)水化物中，且E的原子序數(shù)小于F，所以E是Na元素．
（1）通過以上分析知，C是N元素，氮原子價電子層上有5個電子，2s軌道上有2個電子，2p有3個電子，分別在不同的軌道上且自旋方向相同，其價電子的軌道表示式為：；D是氧元素，價電子是其最外層電子，有6個電子，2s軌道上有2個電子，2p有4個電子，其價電子排布式為：2s²2p⁴；E是鈉元素，原子核外有11個電子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：．
故答案為：；2s²2p⁴；．
（2）主族元素的最外層電子數(shù)等于其族序數(shù)，碳元素最外層上有4個電子，所以位于第IVA族；H、C形成原子個數(shù)比1：1且直線形分子是乙炔，它的結(jié)構(gòu)式為：H-C≡C-H．
故答案為：IVA；H-C≡C-H．
（3）原子核外各電子的運(yùn)動狀態(tài)都不相同，所以原子核外有幾個電子就有幾種運(yùn)動狀態(tài)，N原子核外有7個電子，所以有7種運(yùn)動狀態(tài)．
故答案為：7．
（4）鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉，過氧化鈉中鈉離子和過氧根離子之間存在離子鍵，氧原子和氧原子之間存在共價鍵，其電子式為：；一個過氧化鈉化學(xué)式中含有2個鈉離子和一個過氧根離子，所以陽離子和陰離子個數(shù)之比為2：1．
故答案為：；2：1．
（5）氧化鋁熔點很高，所以可以用作耐火材料（磚）；鋁、石墨和二氧化鈦（TiO₂）按比例混合，高溫下反應(yīng)得到的兩種化合物均由兩種元素組成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和導(dǎo)彈上有重要應(yīng)用），所以生成物分別是氧化鋁和碳化鈦，反應(yīng)方程式為：4Al+3TiO₂+3C

高溫  .

2Al₂O₃+3TiC．
故答案為：耐火材料；4Al+3TiO₂+3C

高溫  .

2Al₂O₃+3TiC．

點評：本題元素的推斷為載體考查了元素化合物的性質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識，能正確推斷元素是解本題的關(guān)鍵，難度不大．