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精英家教网已知:A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数依次增大,属于元素周期表中前四周期的元素.其中A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的;D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子;G原子核外最外层电子数与B相同,其余各层均充满.B、E两元素组成化合物B2E的晶体为离子晶体.C、F的原子均有三个能层,C原子的第一至第四电离能(kJ/mol)分别为:578、1817、2745、ll575;C与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q.
(1)B的单质晶体为体心立方堆积模型,其配位数为
 
;E元素的最高价氧化物分子的立体构型是
 
.F元素原子的核外电子排布式是
 
,G的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为
 

(2)试比较B、D分别与E形成的化合物的熔点高低并说明理由
 

(3)A、G形成某种化合物的晶胞结构如图所示.若阿伏伽德罗常数为NA,该化合物晶体的密度为 a g/cm3,其晶胞的边长为
 
cm.
(4)在1.0l×105 Pa、t1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则此时Q的组成为(写化学式)
 
分析:A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数依次增大,属于元素周期表中前四周期的元素,A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的,则A为第VA族元素,同一主族元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以A为N元素;
D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子,E的原子序数大于D,所以D为Si元素、E为S元素;
B、E两元素组成化合物B2E的晶体为离子晶体,说明B为活泼金属,B的原子序数大于A,所以B为Na元素;
C、F的原子均有三个能层,为第三周期元素,E的原子序数小于F,C原子的第一至第四电离能(kJ/mol)分别为:578、1817、2745、ll575,则E为Al元素,C为Mg元素;
G原子核外最外层电子数与B相同,G最外层电子数是1,其余各层均充满,则G元素的核电荷数=2+8+18+1=29,为Cu元素;
F位于第三周期且能和C形成化合物,则F为Cl元素,C与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q,结合物质的结构来分析解答.
解答:解:A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数依次增大,属于元素周期表中前四周期的元素,A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的,则A为第VA族元素,同一主族元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以A为N元素;
D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子,E的原子序数大于D,所以D为Si元素、E为S元素;
B、E两元素组成化合物B2E的晶体为离子晶体,说明B为活泼金属,B的原子序数大于A,所以B为Na元素;
C、F的原子均有三个能层,为第三周期元素,E的原子序数小于F,C原子的第一至第四电离能(kJ/mol)分别为:578、1817、2745、ll575,则E为Al元素,C为Mg元素;
G原子核外最外层电子数与B相同,G最外层电子数是1,其余各层均充满,则G元素的核电荷数=2+8+18+1=29,为Cu元素;
F位于第三周期且能和C形成化合物,则F为Cl元素,C与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q,
(1)Na的单质晶体为体心立方堆积模型,8个顶点上各有一个原子,体心上含有一个原子,所以其配位数为8;
E元素的最高价氧化物为SO3,三氧化硫分子中价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以三氧化硫分子的立体构型是平面三角形;
F是Cl元素,原子核外有17个电子,根据构造原理知,F元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5
G的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子为铜氨络离子,铜氨络离子的化学式为[Cu(NH34]2+
故答案为:8;平面三角形;1s22s22p63s23p5;[Cu(NH34]2+
(2)B和E形成的化合物是氯化钠,D和E形成的化合物是四氯化硅,氯化钠为离子晶体,四氯化硅为分子晶体,一般来说,离子晶体的熔点大于分子晶体,所以氯化钠的熔点高于四氯化硅,
故答案为:NaCl的熔点高于SiCl4,因为NaCl是离子晶体,SiCl4是分子晶体;
(3)A为N元素,G为Cu元素,该晶胞中,Cu原子个数=12×
1
4
=3,N原子个数=8×
1
8
=1,该晶胞的化学式为
Cu3N,该晶胞的边长=
3
m
ρ
=
3
206
NA
a
cm=
3
206
aNA
cm,
故答案为:
3
206
aNA

(4)在1.0l×105 Pa、t1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则此时Q的组成为(写化学式).
(4)ρ=
M
Vm
,所以M=ρVm=5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol,AlCl3的摩尔质量为133.5g/mol,Q的摩尔质量是氯化铝的2倍,所以Q分子中含有2个铝原子和6个氯原子,其化学式为Al2Cl6
故答案为:Al2Cl6
点评:本题考查了元素位置结构性质的相互关系及应用,涉及晶胞的计算、化学式的确定、原子核外电子排布式的书写等知识点,正确推断元素是解本题关键,再结合题给信息进行分析解答,难点的晶胞的计算,根据密度公式解答即可,难度中等.
练习册系列答案
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已知:A、B、C、D、E、F、X为周期表中前四周期的七种元素,它们的原子序数依次增大.A是周期表中原子半径最小的元素;B的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;D的基态原子2p能级上的未成对电子数与B原子的相同;D2-离子与E2+离子具有相同的稳定电子层结构;F有“生物金属”之称,F4+离子和氩原子的核外电子排布相同;X的基态原子的价电子排布式为3d84s2
请回答下列问题:
(1)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是
O>N>C
O>N>C
(填元素符号).
(2)在A元素与上述其他元素形成的分子中,其中心原子为sp3杂化的为
CH4、H2O
CH4、H2O
.(写出2种即可)
(3)与C同族且位于第四周期元素所形成气态氢化物的电子式为
,它属于
极性
极性
(填“极性”或“非极性”)分子.
(4)F的基态原子核外电子排布式是
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d24s2
.在F的单质晶体中,F原子的堆积方式是
六方最密堆积
六方最密堆积
,F原子的配位数是
12
12

(5)E原子的第一电离能比同周期后面相邻元素的第一电离能
(填“大”或“小”).E与D形成化合物的熔点高,其原因是
离子半径小,离子所带电荷多,晶格能大
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(6)氢气是理想的清洁能源,X元素与镧(La)元素的合金可作储氢材料,该合金的晶胞如图所示,晶胞中心有一个X原子,其他X原子都在晶胞面上,则该晶体的化学式为
Ni5La
Ni5La
.已知该晶体的密度为d g?cm-3,其摩尔质量为M g?mol-1,则该晶胞的边长是
3
M
d?NA
3
M
d?NA
.(请列出算式)

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