Question

15．C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素．
（1）Si位于元索周期表第三周期第IVA族．
（2）N原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；Cu的低價氧化物的顏色為磚紅色．
（3）用“＞”或“＜”填空：

原子半徑	電負(fù)性	熔點	沸點
Al＞Si	N＜O	金剛石＞晶體硅	CH4＜SiH4

（4）常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO₃中組成原電池（圖1），測得原電池的電流強度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生．

0-t₁時，原電池的負(fù)極是Al片，此時，正極的電極反應(yīng)式是2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，溶液中的H⁺向正極移動，t₁時，原電池中電子流動方向發(fā)生改變，其原因是鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，Al作正極，當(dāng)硝酸濃度降為一定濃度時變?yōu)橄∠跛�，Al開始做負(fù)極，電子流動方向發(fā)生改變．

Answer 1

分析 （1）主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等，最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等；
（2）N原子核內(nèi)有7個質(zhì)子、核外有7個電子、兩個電子層；氧化亞銅為磚紅色；
（3）同一周期元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小；
同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大；
原子晶體熔沸點與原子半徑成反比；
不含氫鍵的分子晶體熔沸點與相對分子質(zhì)量成正比；
（4）該原電池中，Cu作負(fù)極、Al作正極，正極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮；電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負(fù)極移動，當(dāng)濃硝酸濃度降低到一定程度是變?yōu)橄∠跛幔珹l易失電子而作負(fù)極．

解答 解：（1）Si原子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)為4，所以位于第三周期第IVA族，
故答案為：三；ⅣA；
（2）N原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氧化亞銅為磚紅色，
故答案為：；磚紅色；
（3）同一周期元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以原子半徑Al＞Si；
同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大，所以電負(fù)性N＜O；
原子晶體熔沸點與原子半徑成反比，原子半徑C＜Si，所以熔沸點金剛石＞晶體硅；
不含氫鍵的分子晶體熔沸點與相對分子質(zhì)量成正比，相對分子質(zhì)量甲烷＜硅烷，所以熔沸點甲烷＜硅烷；

原子半徑	電負(fù)性	熔點	沸點
Al＞Si	N＜O	金剛石＞晶體硅	CH4＜SiH4

（4）該原電池中，Al發(fā)生鈍化現(xiàn)象，Cu易失電子而作負(fù)極，Al作正極，正極反應(yīng)式為2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O，溶液中陽離子向正極移動，所以氫離子向正極移動；當(dāng)濃硝酸濃度降低到一定程度是變?yōu)橄∠跛�，Al易失電子而作負(fù)極，所以電子流動方向發(fā)生改變，
故答案為：2H⁺+NO₃^-+e^-=NO₂↑+H₂O；正；鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，氧化膜阻止了Al進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，Al作正極，當(dāng)硝酸濃度降為一定濃度時變?yōu)橄∠跛幔珹l開始做負(fù)極，電子流動方向發(fā)生改變．

點評 本題考查原子結(jié)構(gòu)、元素周期律及原電池原理，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及知識的靈活運用能力，注意（4）題因為發(fā)生鈍化現(xiàn)象而使Al開始做正極，反應(yīng)到一定程度后Al作負(fù)極，為易錯題．