Question

【題目】在玻璃生產中，熔爐里原料發生的主要反應為：2Na2CO3+CaCO3+3SiO22Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑。

(1)某反應物在熔融狀態下不導電，它屬于______晶體。

(2)上述反應里所涉及的短周期元素原子半徑由大到小的順序為________。

(3)碳和硅屬于同族元素，該族元素的原子最外層電子的價層電子表示式為________。

(4)寫一個能比較碳元素和氧元素非金屬性強弱的化學反應方程式：________。

(5)CO2的電子式為_______。

(6)反應物Na2CO3與CaCO3均能制備二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，請說明理由。______

Answer 1

【答案】原子 Na>Si>C>O ns2np2 CaCO3與稀硫酸反應生成的CaSO4微溶于水，會附著在CaCO3表面阻止反應進一步進行

【解析】

(1)反應物中Na2CO3、CaCO3為離子晶體，SiO2為原子晶體；

(2)反應中涉及Na、C、Si、O、Ca五種元素，根據它們在周期中的位置及元素周期律分析；

(3)C、Si位于第IVA，最外層有4個電子，根據核外電子排布規律書寫；

(4)根據二者形成化合物中元素化合價的正負判斷；

(5)C原子與2個O原子形成4個共用電子對；

(6)根據反應產物的溶解性、反應進行的快慢分析。

(1)反應物中Na2CO3、CaCO3是鹽，屬于離子晶體，離子晶體在熔融狀態時電離產生自由移動的離子，因此能導電，而SiO2為原子晶體，原子之間通過共價鍵結合形成晶體，原子晶體在熔融狀態下不導電；

(2)在上述反應中涉及Na、C、Si、O、Ca五種元素，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，原子序數越大，原子半徑越小；不同周期的元素，原子核外電子層數越多，原子半徑越大，所以上述反應里所涉及的短周期元素原子半徑由大到小的順序為Na>Si>C>O；

(3)碳和硅屬于同一族元素，該族元素的原子最外層電子數為4個，根據核外電子排布規律可得該族元素的價層電子排布式為ns2np2；

(4)C與O2在點燃條件下發生反應產生CO2氣體，在該反應產生的CO2中，C為+4價，O為-2價，表明O吸引電子能力強，共用電子對偏小O原子，偏離C原子，從而證明元素的非金屬性O>C；

(5)在CO2分子中，C原子與2個O原子形成4個共用電子對，從而使分子中每個原子都達到8個電子的穩定結構，電子式為；

(6)從理論上可知反應物Na2CO3與CaCO3均能制備二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，Na2CO3與硫酸反應產生Na2SO4具有可溶性，對反應無影響，而CaCO3與稀硫酸反應生成的CaSO4微溶于水，會附著在CaCO3表面阻止反應進一步進行，因此就不能使用H2SO4制備CO2。