Question

A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，原子序數依次增大，B、C、D同周期，A、D原子中某p能級均排有5個電子，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兩兩混合均能發生反應生成鹽和水．
根據以上信息，回答下列問題：
（1）A和D的氫化物中，沸點較低的是

 

（填“A”或“D”）；
A和D的電負性較大的是

 

（填“A”或“D”）；
B和C的第一電離能較小的是

 

（填“B”或“C”）；
A和B的離子中，半徑較小的是

 

（填離子符號）；
元素C的原子核外電子排布式為

 

；
C單質的晶體中原子以

 

 鍵相結合．
（2）寫出B、C的最高價氧化物的水化物相互反應的離子方程式：

 

（3）A和E可組成離子化合物，其晶胞（晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復單元）結構如圖所示，陽離子（用“●”表示）于該正方體的頂點或面心；陰離子（用“〇”表示）均位于小正方體中心．該化合物的化學式是

 

（4）已知晶胞

1

8

的體積為2.0×10^-23cm³，求A和E組成的離子化合物的密度，請列式并計算，結果保留一位小數．

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號的元素，原子序數依次增大，原子序數依次增大，A、D原子中某p能級均排有5個電子，結合原子序數可知，則A處于第二周期、D處于第三周期，故A為F、D為Cl；B、C、D同周期，處于第三周期，B、C、D的最高價氧化物的水化物兩兩混合均能發生反應生成鹽和水，為兩性氫氧化物與強堿、強酸反應，則C是Al元素，B是Na元素；E和其它元素既不在同周期也不在同主族，原子序數大于Cl，所以E是Ca元素，據此解答．

解答：解：A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號的元素，原子序數依次增大，原子序數依次增大，A、D原子中某p能級均排有5個電子，結合原子序數可知，則A處于第二周期、D處于第三周期，故A為F、D為Cl；B、C、D同周期，處于第三周期，B、C、D的最高價氧化物的水化物兩兩混合均能發生反應生成鹽和水，為兩性氫氧化物與強堿、強酸反應，則C是Al元素，B是Na元素；E和其它元素既不在同周期也不在同主族，原子序數大于Cl，所以E是Ca元素，則：
（1）A和D的氫化物分別為HF、HCl，HF分子之間存在氫鍵，沸點比HCl高，沸點較低的是D；
同主族自上而下電負性減小，故F元素的電負性較大；
同周期隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢，故第一電離能Na＜Al；
F^-和Na⁺離子電子層結構相同，核電荷數越大離子半徑越小，故離子半徑F^-＞Na⁺；
元素C為Al，原子核外有13個電子，其原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P¹；
Al單質屬于金屬晶體，晶體中原子以金屬鍵鍵相結合，
故答案為：D；A；B；Na⁺；1S²2S²2P⁶3S²3P¹；金屬；
（2）B、C的最高價氧化物的水化物分別為NaOH、Al（OH）₃，相互反應的離子方程式為：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O；
（3）F和Ca可組成離子化合物，其晶胞結構中，陽離子位于于該正方體的頂點或面心，晶胞中Ca⁺離子數目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，陰離子位于小正方體中心，晶胞中F^-離子數目=8，故該化合物的化學式是CaF₂，
故答案為：CaF₂；
（4）由（3）計算可知，晶胞質量=4×

78g

6.02×1023

，晶胞體積=8×2.0×10^-23cm³，故晶胞密度=

4× 78g 6.02×1023

8×2.0×10-23 cm3

=3.2g/cm³，
故答案為：3.2g/cm³．

點評：本題考查元素推斷、元素周期律、核外電子排布及晶胞的計算等問題，題目難度中等，推斷元素是解題關鍵，注意利用均攤法進行晶胞計算．