Question

A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大．A是宇宙中含量最丰元素，B元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，D元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，F的最高价氧化物对应水化物有两性，能溶于C、E的最高价氧化物对应水化物中．试回答：
（1）写出C原子的价层电子轨道表示式：

；D原子的价层电子排布式：

2s²2p⁴

，E的原子结构示意图：

；
（2）B位于元素周期表的第

IVA

族，A、B形成原子个数比1：1且直线形分子的结构式：

H-C≡C-H

；
（3）C的基态原子核外有

7

种不同运动状态的电子；
（4）E单质在空气中燃烧生成物的电子式：

，其中的阳离子与阴离子的个数比是

2：1

；
（5）F的固态氧化物的用途有

耐火材料

（说出一种）．F的单质、石墨和二氧化钛（TiO₂）按比例混合，高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用），其反应的化学方程式是

4Al+3TiO₂+3C

高温  .

2Al₂O₃+3TiC

．

Answer 1

分析：A是宇宙中含量最丰元素，所以A是H元素；B元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，n为2，所以价电子排布为2s²2p²，为C元素；D元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，电子层数是2，所以最外层电子数是6，为O元素，则C是N元素；F的最高价氧化物对应水化物有两性，所以F是Cl元素，能溶于C、E的最高价氧化物对应水化物中，且E的原子序数小于F，所以E是Na元素，结合各元素对应的单质、化合物的性质解答该题．

解答：解：A是宇宙中含量最丰元素，所以A是H元素；B元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，n为2，所以价电子排布为2s²2p²，为C元素；D元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，电子层数是2，所以最外层电子数是6，为O元素，则C是N元素；F的最高价氧化物对应水化物有两性，所以F是Cl元素，能溶于C、E的最高价氧化物对应水化物中，且E的原子序数小于F，所以E是Na元素．
（1）通过以上分析知，C是N元素，氮原子价电子层上有5个电子，2s轨道上有2个电子，2p有3个电子，分别在不同的轨道上且自旋方向相同，其价电子的轨道表示式为：；D是氧元素，价电子是其最外层电子，有6个电子，2s轨道上有2个电子，2p有4个电子，其价电子排布式为：2s²2p⁴；E是钠元素，原子核外有11个电子，其原子结构示意图为：．
故答案为：；2s²2p⁴；．
（2）主族元素的最外层电子数等于其族序数，碳元素最外层上有4个电子，所以位于第IVA族；H、C形成原子个数比1：1且直线形分子是乙炔，它的结构式为：H-C≡C-H．
故答案为：IVA；H-C≡C-H．
（3）原子核外各电子的运动状态都不相同，所以原子核外有几个电子就有几种运动状态，N原子核外有7个电子，所以有7种运动状态．
故答案为：7．
（4）钠在空气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键，氧原子和氧原子之间存在共价键，其电子式为：；一个过氧化钠化学式中含有2个钠离子和一个过氧根离子，所以阳离子和阴离子个数之比为2：1．
故答案为：；2：1．
（5）氧化铝熔点很高，所以可以用作耐火材料（砖）；铝、石墨和二氧化钛（TiO₂）按比例混合，高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用），所以生成物分别是氧化铝和碳化钛，反应方程式为：4Al+3TiO₂+3C

高温  .

2Al₂O₃+3TiC．
故答案为：耐火材料；4Al+3TiO₂+3C

高温  .

2Al₂O₃+3TiC．

点评：本题元素的推断为载体考查了元素化合物的性质、原子结构的有关知识，能正确推断元素是解本题的关键，难度不大．