Question

1．碳原子2p亞層上的2個電子不相同的方面是c（選填序號）．
a．能量  b．電子云形狀   c．電子云伸展方向  d．自旋狀態(tài)
¹⁴N 原子與¹²C原子比，質子數和中子數都更多，但原子半徑卻更小，請解釋在原子中，質子和中子占的體積都很�。浑娮訉訑迪嗤瑫r，核電荷數越大，核對外層電子的引力越大，原子半徑越�。�
（1）鈹（Be）與鋁性質相似．
（2）以下對鈹及其化合物的推斷肯定不正確的是d（選填序號）．
a．鈹會在濃硫酸中鈍化     b．氯化鈹固體會發(fā)生升華現象
c．氧化鈹堅硬難熔         d．鈹的熔點低于鎂
（3）寫出BeCl₂溶液和Na₂BeO₂溶液混合后反應的離子方程式Be²⁺+BeO₂^2-+2H₂O=2Be（OH）₂↓．
（4）將BeCl₂溶液加熱蒸干后灼熱，再使其熔融，用直流電電解，可得到單質鈹和一種單質氣體，則該氣體的化學式為O₂．
（5）氮化鋁（AlN）廣泛應用于集成電路，其制備原理是將氧化鋁與碳粉混合均勻，在持續(xù)流動的氮氣流中加熱至1750℃，發(fā)生如下反應：
2Al₂O₃（s）═4Al（g）+3O₂（g）…①；    
2C（s）+O₂（g）═2CO（g） …②；
2Al（g）+N₂（g）═2AlN（s）…③
試分析反應②對制備AlN的作用消耗O₂，使①的平衡右移；①的平衡右移又增加了鋁蒸氣的濃度，使③平衡右移，有利于制備AlN．

Answer 1

分析 a．同一能級上電子的能量；
b．p軌道的電子云形狀為啞鈴形；
c．電子云伸展方向在三維方向伸展；
d．電子優(yōu)先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同；
質子數越多，原子核中的正電荷對電子的吸引能力越強，電子里核越近；
（2）Al常溫下在濃硫酸中鈍化、氯化鋁受熱易升華、氧化鋁硬度大難熔、Al的熔點高于Mg，根據對角線規(guī)則知，Be和Al的性質具有相似性，根據Al及其化合物的性質確定Be及其化合物的性質；
（3）BeCl₂溶液和Na₂BeO₂溶液混合生成Be（OH）₂沉淀；
（4）將BeCl₂溶液加熱蒸干后灼熱得到氧化鈹；
（5）濃度對化學平衡的影響是，增大反應物濃度或減小生成物濃度平衡正向進行，增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡逆向進行；所以反應②對于反應①③來說都是增大反應物濃度和減少生成物的濃度，平衡正向進行提高AlN的產率；

解答 解：a．同一能級上電子的能量，則碳原子2p亞層上的2個電子的能量相同，故a不選；
b．p軌道的電子云形狀為啞鈴形，則碳原子2p亞層上的2個電子的電子云形狀相同，故b不選；
c．碳原子2p亞層上的2個電子的電子云在三維方向伸展，即電子云伸展方向不同，故c選；
d．電子優(yōu)先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同，所以碳原子2p亞層上的2個電子的自旋方向相同，故d不選；
在原子中，質子和中子占的體積都很小，質子數越多，原子核中的正電荷對電子的吸引能力越強，電子里核越近，¹⁴N原子與¹²C原子比，質子數和中子數都更多，核電荷數更大，核對外層電子的引力更大，所以¹⁴N原子的原子半徑更��；
故答案為：c；在原子中，質子和中子占的體積都很小；電子層數相同時，核電荷數越大，核對外層電子的引力越大，原子半徑越��；
（2）Al常溫下在濃硫酸中鈍化、氯化鋁受熱易升華、氧化鋁硬度大難熔、Al的熔點高于Mg，根據對角線規(guī)則知，Be和Al的性質具有相似性，
A．常溫下，鈹會在濃硫酸中鈍化，故A正確；
B．氯化鈹固體會發(fā)生升華現象，故B正確；
C．氧化鈹堅硬難熔，故C正確；
D．鈹的熔點高于鎂，故D錯誤；
故答案為：d；
（3）BeCl₂溶液和Na₂BeO₂溶液混合生成Be（OH）₂沉淀，其反應的離子方程式為：Be²⁺+BeO₂^2-+2H₂O=2Be（OH）₂↓；
故答案為：Be²⁺+BeO₂^2-+2H₂O=2Be（OH）₂↓；
（4）將BeCl₂溶液加熱時促進鈹離子的水解生成Be（OH）₂，蒸干后灼熱得到氧化鈹，電解熔融的BeO得到BE和氧氣；
故答案為：O₂；
（5）濃度對化學平衡的影響是，增大反應物濃度或減小生成物濃度平衡正向進行，增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡逆向進行，反應②消耗O₂會使反應①的平衡右移，使Al（g）濃度增大，反應③的平衡右移，提高AlN的產率，所以反應②對于反應①③來說都是增大反應物濃度，平衡正向進行提高AlN的產率；
故答案為：消耗O₂，使①的平衡右移；①的平衡右移又增加了鋁蒸氣的濃度，使③平衡右移，有利于制備AlN．

點評 本題考查了原子結構和性質、電子排布、元素化合物的性質、化學平衡移動等，題目涉及的知識點較多，難度中等，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力，注意把握原子軌道和電子填充規(guī)則．