Question

A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，B、C、D同周期，A、D原子中某p能級(jí)均排有5個(gè)電子，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水．
根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題．
（1）A和D的氫化物中，沸點(diǎn)較低的是

 

（填化學(xué)式）；該物質(zhì)固態(tài)時(shí)屬于

 

晶體；A和D的電負(fù)性較大的是

 

（填元素符號(hào)）；B和C的第一電離能較小的是

 

（填元素符號(hào)）；A和B的離子中，半徑較小的是

 

（填離子符號(hào)）；構(gòu)成C單質(zhì)晶體的微粒以

 

鍵相結(jié)合．
（2）寫出B、C的最高價(jià)氧化物的水化物相互反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（3）A和E可組成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：
陽(yáng)離子（用“●”表示）位于大立方體的頂點(diǎn)或面心；陰離子（用“○”表示）均位于小立方體的中心．與一個(gè)“○”距離最近的“●”有

 

個(gè)，與一個(gè)“●”距離最近的“●”有

 

個(gè)，該化合物的化學(xué)式是

 

．
（4）已知晶胞的

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(qǐng)列式并計(jì)算，結(jié)果保留一位小數(shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，A、D原子中某p能級(jí)均排有5個(gè)電子，外圍電子排布為ns²np⁵，可推知A為F元素、D為Cl元素，B、C、D同周期，處于第三周期，B、C、D的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，應(yīng)是氫氧化鋁與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸反應(yīng)，可推知B為Na、C為Al；E和其他元素既不在同周期也不在同主族，只能處于第四周期ⅡA族，則E為Ca，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號(hào)元素，原子序數(shù)依次增大，A、D原子中某p能級(jí)均排有5個(gè)電子，外圍電子排布為ns²np⁵，可推知A為F元素、D為Cl元素，B、C、D同周期，處于第三周期，B、C、D的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水，應(yīng)是氫氧化鋁與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸反應(yīng)，可推知B為Na、C為Al；E和其他元素既不在同周期也不在同主族，只能處于第四周期ⅡA族，則E為Ca，
（1）HF分子之間存在氫鍵，其沸點(diǎn)高于HCl的，HF固態(tài)時(shí)屬于分子晶體；
同主族自上而下電負(fù)性減小，故F的電負(fù)性大于Cl；
同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，故第一電離能Na＞Al；
F^-、Na⁺離子電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑F^-＞Na⁺；
Al單質(zhì)晶體屬于金屬晶體，微粒以金屬鍵相結(jié)合，
故答案為：HF；分子；F；Na；Na⁺；金屬；
（2）氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O；
（3）由結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)可知，與一個(gè)“○”距離最近的“●”有4個(gè)，以頂點(diǎn)“●”研究，與之距離最近的“●”位于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)為12個(gè)面共用，故與一個(gè)“●”距離最近的“●”有12個(gè)，該晶胞中陰離子數(shù)目為8、陽(yáng)離子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，該化合物的化學(xué)式是 CaF₂，
故答案為：4；12；CaF₂；
（4）晶胞的

1

8

的體積為2.0×10^-23cm³，晶胞的

1

8

的質(zhì)量=

1

2

×

(40+19×2)g/mol

6.02×1023mol-1

，故晶體密度=

(40+19×2)g/mol 6.02×1023mol-1 × 1 2

2×10-23 cm3

=3.2g?cm^-3，
答：該晶體的密度為3.2g?cm^-3．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、元素周期律、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，（4）注意理解均攤法進(jìn)行晶胞的有關(guān)計(jì)算．