Question

已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數依次增大的前20號元素。A與B，C、D與E分別位于同一周期。A原子L層上有2對成對電子，B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C₃DB₆型離子晶體X，CE、FA為電子數相同的離子晶體。
(1)寫出A元素的基態原子價電子排布式__________；F離子電子排布式為__________。
(2)寫出X的化學式__________________________，化學名稱為_________________。
(3)寫出X涉及金屬冶煉中的一個化學方程式_______________________________。
(4)試解釋工業冶煉D不以DE₃而是以D₂A₃為原料的原因：
________________________________________________________________________。
(5)CE、FA的晶格能分別為786 kJ·mol^－1、3 401 kJ·mol^－1，試分析導致兩者晶格能差異的主要原因是_______________________________________
(6)F與B可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示：F與B形成離子化合物的化學式為________；該離子化合物晶體的密度為a g·cm^－3，則晶胞的體積是________________(只要求列出算式)。

Answer 1

(1)2s²2p⁴　1s²2s²2p⁶3s²3p⁶
(2)Na₃AlF₆　六氟合鋁酸鈉
(3)2Al₂O₃(熔融)4Al＋3O₂↑
(4)Al₂O₃為離子晶體而AlCl₃為分子晶體，熔融狀態下AlCl₃不導電
(5)CaO晶體中Ca^2＋、O^2－的帶電量大于NaCl晶體中Na^＋、Cl^－的帶電量
(6)CaF₂　

由A原子L層上有2對成對電子，可知A原子的電子排布為1s²2s²2p⁴，為氧元素；A與B同周期，且B原子序數大于A的，故B必為氟元素；則可根據C₃DB₆為離子晶體，且B、C、D的簡單離子核外電子排布相同，結合化合價可推出C、D分別為鈉元素和鋁元素，X為Na₃AlF₆；由CE、FA為電子數相同的離子晶體可推出二者分別為NaCl和CaO。(6)由圖中看出，每個晶胞中含有Ca原子個數8×＋6×＝4，F原子全部在該晶胞內部，故該晶胞含有F原子個數為8，其化學式為CaF₂；取一個晶胞，其質量為，則其體積為質量除以密度，即。