Question

（2009?合肥三模）某些元素的性质或原子结构信息如下表所示：

A（短周期）	B（短周期）	C	D（短周期）
原子最外层上p电子数等于次外层电子数	原子最外层有两个未成对电子，其单质为人类生存必须物质	单质为生活中常见的金属材料，有紫红色金属光泽	单质是常见的半导体材料，广泛应用于IT行业

（1）写出A单质与浓HNO₃加热反应的化学方程式：

C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O

．
（2）写出B元素在周期表中的位置

第二周期ⅥA族

，写出C元素基态原子的电子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

．
（3）写出A与D的氧化物在高温下反应的化学方程式

2C+SiO₂

高温  .

2CO+Si

．
（4）写出B、D形成的化合物与NaOH溶液反应的离子方程式：

SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O

．
（5）比较A、B、D三元素原子的第一电离能的大小

O＞C＞Si

（由大到小用元素符号表示）

Answer 1

分析：先推断元素，原子最外层上p电子数等于次外层电子数，最外层p能级上最多排6个电子，所以次外层上只能是2个电子，且A元素是短周期元素，所以A是碳元素；原子最外层有两个未成对电子，两个未成对电子只能是P能级上的电子，其单质为人类生存必须物质，且B是短周期元素，所以B是氧元素；单质为生活中常见的金属材料，有紫红色金属光泽，所以C是铜元素；单质是常见的半导体材料，广泛应用于IT行业，且D是短周期元素，所以D是硅．
（1）浓硝酸具有强氧化性，在加热条件下能把碳氧化成二氧化碳，本身被还原成二氧化氮．
（2）根据原子结构示意图写出其在元素周期表中的位置；根据构造原理写出C的基态原子的电子排布式．
（3）碳有还原性，在高温条件下能还原二氧化硅生成硅单质．
（4）B、D形成的化合物是二氧化硅，二氧化硅是酸性氧化物，能和氢氧化钠反应生成盐和水．
（5）同一周期，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，注意同一周期第ⅡA族和第ⅢA族互换、第ⅤA族和第ⅥA族互换；同一主族，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小．

解答：解：根据以上分析知，A是碳元素，B是氧元素，C是铜元素，D是硅元素．
（1）在加热条件下，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮、水，反应的化学方程式为C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+4HNO₃（浓）

△   .

CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O．
（2）氧元素的原子结构示意图为，原子核外有两个电子层，所以该元素处于第二周期；最外层上有6个电子，所以处于第ⅥA族；C元素是29号元素，基态原子核外有29个电子，4s能级小于3d能级，但元素处于全满或半满状态较稳定，所以铜元素基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
故答案为：第二周期ⅥA族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（3）碳与二氧化硅在高温下反应生成硅和一氧化碳，所以反应方程式为2C+SiO₂ 

高温  .

2CO+Si．
故答案为：2C+SiO₂ 

高温  .

2CO+Si．
 （4）二氧化硅是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，离子反应方程式为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．
故答案为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．
（5）同一周期，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，注意同一周期第ⅡA族和第ⅢA族互换、第ⅤA族和第ⅥA族互换；同一主族，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；氧元素和碳元素处于同一周期，氧元素的原子序数大于碳元素的原子序数，所以氧元素的第一电离能大于碳元素的，碳和硅属于同一主族，硅元素的原子序数大于碳元素的，所以碳元素的第一电离能大于硅的．
故答案为：O＞C＞Si．

点评：本题考查了基态原子核外电子排布式、第一电离能的比较、元素的推断等知识点，难度不大，注意同一周期元素中，第一电离能的变化趋势及异常现象．