Question

A、B、C、D、E是周期表中原子序數(shù)依次增大的前20號主族元素，其中A、D同族． A是周期表中電負性最大的元素，金屬元素B、C最高價氧化物對應的水化物能反應生成鹽和水，E元素以骨鹽形式存在于骨骼和牙齒中．根據(jù)信息，回答下列問題：
（1）與E同周期且原子序數(shù)相差4的元素原子的價層電子排布式為

 

．
（2）C單質(zhì)、鎂、B的最高價氧化物對應水化物可以構(gòu)成原電池，則負極的電極反應式為

 

．
（3）A和D的氫化物中，沸點較高的是

 

（填化學式）；A、B、C、D對應簡單離子半徑從小到大的順序排列為

 

（填離子符號）．
（4）A和E可組成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中“●”表示的是

 

（填離子符號），該化合物的電子式是

 

．
已知該化合物晶胞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(jié)果保留一位小數(shù)）：

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A是周期表中電負性最大的元素，應為F，A、D同族，則D為Cl元素，金屬元素B、C最高價氧化物對應的水化物能反應生成鹽和水，B應為Na，C為Al，形成的化合物為NaAlO₂，E元素以骨鹽形式存在于骨骼和牙齒中，應為Ca元素，以此解答該題．

解答： 解：A是周期表中電負性最大的元素，應為F，A、D同族，則D為Cl元素，金屬元素B、C最高價氧化物對應的水化物能反應生成鹽和水，B應為Na，C為Al，形成的化合物為NaAlO₂，E元素以骨鹽形式存在于骨骼和牙齒中，應為Ca元素，
（1）與E同周期且原子序數(shù)相差4的元素原子的原子序數(shù)為24，應為Cr元素，價層電子排布式為3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（2）Al單質(zhì)、鎂、Na的最高價氧化物對應水化物可以構(gòu)成原電池，因鋁可與氫氧化鈉溶液反應，則鋁為負極，電極方程式為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）HF含有氫鍵，沸點較高，Al³⁺、Na⁺、F^-具有相同的核外電子排布，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則Al³⁺＜Na⁺＜F^-，核外有3個電子層，Cl^-離子半徑最大，所以順序為Al³⁺＜Na⁺＜F^-＜Cl^-，
故答案為：HF； Al³⁺＜Na⁺＜F^-＜Cl^-；
（4）F和Ca可組成離子化合物，由晶胞可知“●”的個數(shù)為4×

1

8

=

1

2

，而“○”位于體心，為1個，則“●”與“○”的比值為1：2，化學式為CaF₂，“●”應為Ca²⁺，該化合物的電子式是，ρ=

m

V

=

(40+19×2)g/mol 6.02×1023/mol × 1 2

2×10-23cm3

=

(40+19×2)g/mol

2×2×10-23cm3×6.02×1023mol-1

=3.2 g/cm³，
故答案為：Ca²⁺；；

(40+19×2)g/mol

2×2×10-23cm3×6.02×1023mol-1

=3.2 g/cm³．

點評：本題考查了元素位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應用，為高頻考點，涉及元素推斷、晶體的計算、元素周期律等知識點，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)性質(zhì)確定元素，再結(jié)合均攤法、元素周期律等知識點來分析解答，題目難度不大．