Question

4．硬铝（含少量铜、镁、锰和硅）有良好的机械性能，是制造飞机的理想材料．
（1）写出硅原子最外层电子排布式3s²3p²；短周期元素A与硅元素同主族，能与氧元素组成化合物AO₂，写出AO₂的电子式：．
（2）上述硬铝中所含的主族元素的原子半径由大到小的顺序为：Mg＞A1＞Si．
（3）请阐述硬铝是制造飞机的理想材料的原因有：密度小（轻巧）、硬度大（坚硬）或耐用．
（4）工业上可用镁真空炼铷，方程式为2RbCl+Mg?MgCl₂+2Rb（ g ），对于此反应能够进行正确的解释是d．
a．Rb比Mg金属性强           
b．MgCl₂的热稳定性比RbCl 弱
c．高温下Mg²⁺得电子能力比Rb⁺弱
d．Rb的沸点比Mg低，当把Rb（ g）抽走时，平衡向正反应方向移动．

Answer 1

分析 （1）根据原子核外电子排布规律分析；A是碳，再写出二氧化碳的电子式；
（2）铜、锰是过渡元素，镁、铝、硅位于同同期，原子半径依次减小；
（3）硬铝合金的机械性能好；
（4）a．Mg的金属性小于Rb；
b．MgCl₂的热稳定性比RbCl强；
c．Mg的还原性小于Rb，则镁离子的得电子能力比Rb⁺强；
d．根据反应方程式可知生成物Rb为气态，把铷蒸气抽出，则减少了生成物的浓度，根据平衡移动原理分析．

解答 解：（1）硅原子核外有14个电子，根据核外电子排布规律知，每个电子层上最多排2n²个电子，但最外层不大于8个电子，s能级上最多排2个电子，p能级上最多排6个电子，所以硅原子的最外层电子排布式为3s²3p²；A是碳，A的氧化物是二氧化碳，二氧化碳的电子式为：，
故答案为：3s²3p²；；
（2）铜、锰是过渡元素，镁、铝、硅位于同同期主族元素，在元素周期律中，同一周期元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，则Mg、A1、Si 元素的原子半径由大到小的顺序为Mg＞A1＞Si，
 故答案为：Mg＞A1＞Si；
（3）硬铝合金的机械性能好，密度小（轻巧），硬度大（坚硬）或耐用，是制造飞机的理想材料，
故答案为：密度小（轻巧），硬度大（坚硬）或耐用；
（4）a．铷的金属活动性大于Na，Na的活泼性大于金属Mg，故Rb的活泼性大于Mg，故a错误；
b．MgCl₂的离子键比RbCl强，MgCl₂的热稳定性比RbCl强，且两者稳定性与真空炼铷的原理无关，故b错误；
c．活泼性越强，对应离子的氧化性越弱，则得电子能力越弱，由于Rb的活泼性大于Mg，则Mg²⁺得电子的能力比Rb⁺强，故c错误；
d．已知真空炼铷的原理如下：2RbCl+Mg═MgCl₂+2Rb（气），该条件下，生成物Rb为气态，把铷蒸气抽出，则减少了生成物的浓度，平衡向正方向移动，所以反应可以不断向生成Rb（气）方向进行，故d正确；
故答案为d．

点评 本题考查了原子核外电子排布、原子半径大小比较、金属活动性顺序表及其应用，题目难度中等，根据平衡移动原理来分析减少了生成物的浓度平衡正向移动是解答关键，试题培养了学生的灵活应用能力．