Question

【题目】表是前20号元素中的部分元素的一些数据：

	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半径（10﹣10 m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高价态	+6	+1	﹣	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低价态	﹣2	﹣	﹣2	﹣	﹣4	﹣3	﹣1	﹣	﹣3	﹣4

试回答下列问题：

（1）以上10种元素电负性最大的是_____（填元素符号）．比元素B原子序数大7的元素在元素周期表中的位置：第____________，其基态原子的核外电子排布式是___________．

（2）H、I、J三种元素对应单质的熔点依次升高的顺序是（用单质的具体化学式排序）______．

（3）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子．其分子中共形成σ键与π键之比_________；I与氢元素形成的10电子分子X的空间构型为_____。

（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是__________；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2结构相似，该晶体储氢后的化学式应为___________ 。

（5）如图是I元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：_______________

（6）如图是J和E组成的晶体结构，则每个与J周围最近J原子数目为___，若晶胞边长为a pm，则晶体的密度为（用含a、NA的代数式表示）________________（g/mL）。

Answer 1

【答案】 O 四周期 VIII族 1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2） N2＜Na＜Si 7：1 三角锥形 3:1 金属键 H8AuCu3 HNO3是极性分子，易溶于极性的水中；HNO3分子中的﹣OH易与水分子之间形成氢键 12 ×1030

【解析】分析：前20号元素中，A、C都有最低价-2，处于VIA族，A有+6价，C只有-2价，则A为S、C为O元素；E、J都有+4、-4价，处于IVA族，E的原子半径较小，则E是C元素、J是Si；F、I都有+5、-3价，处于VA族，F的原子半径大于I，则F是P元素、I是N元素；G有+7、-1价，为ⅦA族元素，G是Cl元素；D只有+3价，为ⅢA族元素，原子半径大于Si原子半径，所以D是Al元素；B、H最高正价为+1，没有负价，处于IA族，B的原子半径比Al原子半径大很多，不能处于同周期，则B为K，B、H原子半径相差不是太大，应相邻，则H为Na，据此分析解答。

详解：根据以上分析可知A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别是S、K、O、Al、C、P、Cl、Na、N、Si。则

（1）同周期自左而右电负性呈增大趋势，同主族自上而下电负性减小，故上述元素中电负性最大的元素是氧元素；比元素B原子序数大7的元素为Fe，处于第四周期VIII族；基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2）；

（2）H为Na，I是N，J是Si，其单质形成的晶体类型分别是金属晶体、分子晶体和原子晶体，所以单质的熔点依次升高的为N2＜Na＜Si；

（3）碳元素、氧元素及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子，该羧酸为CH3COOH，其分子中共形成7个σ键，1个π键，即分子中共形成σ键与π键之比为7；1；氮与氢元素形成的10电子分子X是氨气，氮原子的价层电子对数为4，有一对孤电子对，其空间构型为三角锥形；

（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子数是6×1/2＝3，Au原子数是8×1/8＝1，因此数量之比为3:1；该晶体为金属晶体，原子之间的作用力是金属键；CaF2的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则该晶体储氢后的化学式应为H8AuCu3；

（5）图中的含氧酸为HNO3，HNO3易溶于水的原因：a．HNO3是极性分子，易溶于极性的水中；b．HNO3分子中的-OH易与水分子之间形成氢键；

（6）J是Si，E是C，以晶胞顶点上的Si为例，与之距离最近的Si为12，晶胞内Si原子数目为8×1/8+6×1/2=4，晶胞内C原子数目为4，晶胞边长为a pm，则晶胞的体积为a3，晶体的密度为。