Question

已知：A、B、C、D、E、F、G七種元素的核電荷數依次增大，屬于元素周期表中前四周期的元素。其中A原子在基態時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的；D、E原子核外的M層中均有兩個未成對電子；G原子核外最外層電子數與B相同，其余各層均充滿。B、E兩元素組成化合物B₂E的晶體為離子晶體。C、F的原子均有三個能層，C原子的第一至第四電離能(kJ/mol)分別為：578、1817、2745、ll575；C與F能形成原子數目比為1:3、熔點為190℃的化合物Q。
（1）Ｂ的單質晶體為體心立方堆積模型，其配位數為         ；E元素的最高價氧化物分子的立體構型是            。F元素原子的核外電子排布式是                   ，F的高價離子與A的簡單氫化物形成的配離子的化學式為          .
（2）試比較B、D分別與F形成的化合物的熔點高低并說明理由                   。
（3）A、Ｇ形成某種化合物的晶胞結構如圖所示。若阿伏伽德羅常數為N_A，該化合物晶體的密度為 a g/cm³，其晶胞的邊長為           cm。
(4)在1.0l×10⁵ Pa、t₁℃時，氣體摩爾體積為53.4 L/mol，實驗測得Q的氣態密度為5.00g/L，則此時Q的組成為(寫化學式)              。

Answer 1

（共14分）（1）8（2分）  平面三角形（2分）  1s²2s²2p⁶3s²3p⁵（2分）    [Cu(NH₃)₄]²⁺（2分）
（2）NaCl的熔點高于SiCl₄，因為NaCl是離子晶體，SiCl₄是分子晶體。（2分）
（3）（2分） （4）Al₂Cl₆（2分）

試題分析：A、B、C、D、E、F、G七種元素的核電荷數依次增大，屬于元素周期表中前四周期的元素。其中A原子在基態時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的，因此A是N。D、E原子核外的M層中均有兩個未成對電子，則D的M層為3s² 3p²,是Si。E的M層為3s² 3p⁴，是S。B、E兩元素組成化合物B₂E的晶體為離子晶體，所以B為IA族的金屬，B應該是鈉元素。G原子核外最外層電子數與B相同，其余各層均充滿，且G的原子序數最大，因此G是銅。C、F的原子均有三個能層，因此C、F在第三周期。C的逐級電離能前三個數據接近，第四電離能突變，所以易失去三個電子，為第ⅢA族元素，C是鋁。C與F能形成原子數目比為1:3、熔點為190℃的化合物Q ，說明F為-1價，即F為Cl元素，Q是AlCl₃。
（1）金屬鈉的單質晶體為體心立方堆積模型，其配位數為8；E元素的最高價氧化物分子是三氧化硫，其中心原子S原子含有的孤對電子對數＝（6－3×2）÷2＝0，所以三氧化硫分子的立體構型是平面三角形。根據構造原理可知，Cl元素原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；G的高價離子Cu^2＋與A的簡單氫化物NH₃形成的配離子的化學式為[Cu(NH₃)₄]²⁺。
（2）B、D分別與F形成的化合物分別是氯化鈉和四氯化硅。因為NaCl是離子晶體，SiCl₄是分子晶體，所以NaCl的熔點高于SiCl₄。
（3）根據晶胞的結構可知，N原子在頂點，含有的個數＝8×＝1個。銅在棱邊，含有的個數＝12×＝3個，即化學式為Cu₃N。設邊長為x cm，則×N_A＝1，解得x＝。
（4）根據M＝ρ×Vm＝5.00g/L×53.4L/mol＝267，是AlCl₃相對分子質量的267÷133.5＝2倍，所以其化學式為Al₂Cl₆。