Question

(12分)：【化學——物質結構與性質】
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，其原子序數依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高價氧化物的水化物均能互相反應生成鹽和水，D的原子半徑是同周期原子中最小的。
根據以上信息，回答下列問題：
(1)上述A、B、C、D四種元素中第一電離能最小的是         ，電負性最大的是        ，   原子半徑由小到大的順序為            。  (填相關元素的元素符號)
(2)A和D的氫化物中，沸點較高的是         (填相關物質的分子式)；其原因是        。
(3)A和E可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示：則每個晶胞中含陽離子的數目為      ，含陰離子的數目為          ，該離子化合物的化學式為              。

Answer 1

（1）Na （1分）    F （1分） 
F < Cl < Al < Na （2分）
（2）HF （1分） ，因為HF分子間存在氫鍵 ；（2分）
（3）4 （2分）  8 （2分）  CaF₂（1分）

試題分析：B、C、D的最高價氧化物的水化物均能互相反應生成鹽和水，說明含有兩性氫氧化物，根據B、C、D同周期可判斷B為Na元素，C為Al元素，D的原子半徑是同周期原子中最小的，可知D為Cl元素，A、D同主族，則A為F元素，E和其它元素既不在同周期也不在同主族且原子序數最大，應為第四周期元素，前20號元素中只有Ca符合。
（1）根據A、B、C、D四種元素在周期表中的位置，第一電離能最小的是Na，電負性最大的是F，根據原子半徑變化規律：同主族元素電子層數越多半徑越大，同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，則F < Cl < Al < Na。
（2）HF中的F元素原子半徑小，元素的電負性較強，HF分子間能形成氫鍵，HCl分子間不含氫鍵，所以HF的沸點大于HCl。
（3）Ca²⁺位于晶胞的8個頂點和6個面的面心，所以每個晶胞含Ca²⁺：8×1/8+6×1/2=4；8個F?全部位于晶胞內部，所以每個晶胞含F?8個；因此該離子化合物的化學式為CaF₂。