Question

19．元素周期表中，一稀有氣體元素原子的最外層電子構(gòu)型為4s²4p⁶，與其同周期的A、B、C、D四種元素，它們的原子最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7，其中A、C兩元素原子的次外層電子數(shù)為8，B、D兩元素原子的次外層電子數(shù)為18，E、D兩元素處于同族，且在該族元素中，E的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高．

（1）B元素在周期表中的位置第四周期ⅡB族； D的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HBrO₄．
（2）E的氣態(tài)氫化物在同族元素中沸點(diǎn)最高的原因是：HF分子間存在氫鍵，破壞它需要較高的能量．
（3）A、C兩元素第一電離能前者大于后者（填“大于”或“小于”）．無(wú)論是A和C的單質(zhì)還是A和C的氫化物的固體，均能與水劇烈反應(yīng)生成氣體，當(dāng)上述四種固體分別與足量水反應(yīng)時(shí)，滿足n（消耗固體）：n（氣體）：n（轉(zhuǎn)移電子）=1：1：1關(guān)系的反應(yīng)的化學(xué)方程式KH+H₂O=KOH+H₂↑．
（4）B元素能形成多種配合物，如B²⁺可與NH₃形成配離子[B（NH₃）₄]²⁺．其配體的空間構(gòu)型為三角錐形；圖1表示B與某種元素X形成的化合物晶胞，如果該化合物中B和X通過(guò)離子鍵結(jié)合，該晶體中陽(yáng)離子的配位數(shù)為4．
若B和X通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，則該化合物的化學(xué)式為a（a  ZnX   b ZnX₂  c ZnX₃），
（5）A和E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2示．該化合物的電子式．則晶胞中與A離子距離相等且最近的E離子圍成的幾何體形狀是正方體．

Answer 1

分析 在元素周期表中，某稀有氣體元素原子的最外層電子構(gòu)型為4s²4p⁶，處于第四周期，與其同周期的 A、B、C、D四種元素，它們的原子最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7，其中A、C兩元素原子的次外層電子數(shù)為8，則A為Ca、C為K，B、D兩元素原子的次外層電子數(shù)為18，則B為Zn、D為Br，E、D兩元素處于同族，且在該族元素中，E的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高，則E為F，據(jù)此解答．

解答 解：在元素周期表中，某稀有氣體元素原子的最外層電子構(gòu)型為4s²4p⁶，處于第四周期，與其同周期的 A、B、C、D四種元素，它們的原子最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7，其中A、C兩元素原子的次外層電子數(shù)為8，則A為Ca、C為K，B、D兩元素原子的次外層電子數(shù)為18，則B為Zn、D為Br，E、D兩元素處于同族，且在該族元素中，E的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高，則E為F，
（1）B為Zn元素，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，處于周期表中第四周期ⅡB族，D為Br，D的最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為HBrO₄，
故答案為：第四周期ⅡB族；HBrO₄；
（2）HF分子間存在氫鍵，破壞它需要較高的能量，所以沸點(diǎn)較高，
故答案為：HF分子間存在氫鍵，破壞它需要較高的能量；
（3）A為Ca、C為K，Ca元素原子4s能級(jí)容納2個(gè)電子，為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較大，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Ca＞K，在KH、CaH₂、K、Ca中，分別與足量水反應(yīng)時(shí)，滿足n（消耗固體）：n（氣體）：n（轉(zhuǎn)移電子）=1：1：1關(guān)系的物質(zhì)為KH，反應(yīng)的化學(xué)方程式為KH+H₂O=KOH+H₂↑，
故答案為：大于；KH+H₂O=KOH+H₂↑；
（4）B為Zn，Zn元素能形成多種配合物，如Zn²⁺可與NH₃形成配離子[Zn（NH₃）₄]²⁺，其配體為NH₃分子，分子中N原子成3個(gè)N-H單鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，采取sp³雜化，故NH₃分子為三角錐型，圖1表示Zn與某種元素X形成的化合物晶胞，如果該化合物中B和X通過(guò)離子鍵結(jié)合，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，晶體中陽(yáng)離子的配位數(shù)為4，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Zn原子處于晶胞內(nèi)部，晶胞中含有4個(gè)Zn原子，X原子處于頂點(diǎn)與面心，晶胞中X原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故該化合物化學(xué)式為ZnX，故選a，
故答案為：三角錐形；4；a；
（5）A為Ca，E為F，A和E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2示，則在該晶胞中含有氟離子數(shù)為8，鈣離子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以該化合物為CaF₂，它的電子式是，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，以晶胞頂點(diǎn)的鈣離子為例，與鈣離子距離相等且最近的氟離子分布在經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的8個(gè)晶胞中，所以氟離子圍成的幾何體形狀是正方體，
故答案為：；正方體．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、元素周期律、分子構(gòu)型、電子式、晶胞的計(jì)算等，解題關(guān)鍵是元素推斷，答題時(shí)注意元素周期律及晶胞結(jié)構(gòu)的分析．