Question

【题目】在玻璃生产中，熔炉里原料发生的主要反应为：2Na2CO3+CaCO3+3SiO22Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑。

(1)某反应物在熔融状态下不导电，它属于______晶体。

(2)上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为________。

(3)碳和硅属于同族元素，该族元素的原子最外层电子的价层电子表示式为________。

(4)写一个能比较碳元素和氧元素非金属性强弱的化学反应方程式：________。

(5)CO2的电子式为_______。

(6)反应物Na2CO3与CaCO3均能制备二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，请说明理由。______

Answer 1

【答案】原子 Na>Si>C>O ns2np2 CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，会附着在CaCO3表面阻止反应进一步进行

【解析】

(1)反应物中Na2CO3、CaCO3为离子晶体，SiO2为原子晶体；

(2)反应中涉及Na、C、Si、O、Ca五种元素，根据它们在周期中的位置及元素周期律分析；

(3)C、Si位于第IVA，最外层有4个电子，根据核外电子排布规律书写；

(4)根据二者形成化合物中元素化合价的正负判断；

(5)C原子与2个O原子形成4个共用电子对；

(6)根据反应产物的溶解性、反应进行的快慢分析。

(1)反应物中Na2CO3、CaCO3是盐，属于离子晶体，离子晶体在熔融状态时电离产生自由移动的离子，因此能导电，而SiO2为原子晶体，原子之间通过共价键结合形成晶体，原子晶体在熔融状态下不导电；

(2)在上述反应中涉及Na、C、Si、O、Ca五种元素，Ca位于第四周期，Na、Si位于第三周期，C、O位于第二周期，由于同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为Na>Si>C>O；

(3)碳和硅属于同一族元素，该族元素的原子最外层电子数为4个，根据核外电子排布规律可得该族元素的价层电子排布式为ns2np2；

(4)C与O2在点燃条件下发生反应产生CO2气体，在该反应产生的CO2中，C为+4价，O为-2价，表明O吸引电子能力强，共用电子对偏小O原子，偏离C原子，从而证明元素的非金属性O>C；

(5)在CO2分子中，C原子与2个O原子形成4个共用电子对，从而使分子中每个原子都达到8个电子的稳定结构，电子式为；

(6)从理论上可知反应物Na2CO3与CaCO3均能制备二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，Na2CO3与硫酸反应产生Na2SO4具有可溶性，对反应无影响，而CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，会附着在CaCO3表面阻止反应进一步进行，因此就不能使用H2SO4制备CO2。