Question

（12分）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原子核外价电子数与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－1)分别为578、1817、2745、11575；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F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。若阿伏加德罗常数为NA，该化合物晶体的密度为a g·cm－3，其晶胞的边长为________ cm。

(4)在1.01×105 Pa、T1 ℃时，气体摩尔体积为53.4 L·mol－1，实验测得Q的气态密度为5.00 g·L－1，则此时Q的组成为________________。

Answer 1

（1）8（2分）平面三角形（2分）1s22s22p63s23p5（2分）[Cu(NH3)4]2+（2分）

（2）NaCl的熔点高于SiCl4，因为NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体。（2分）

（3）（2分）（4）Al2Cl6（2分）

【解析】

试题分析：

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。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，因此A是N。D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子，则D的M层为3s2 3p2，是Si。E的M层为3s2 3p4，是S。B、E两元素组成化合物B2E的晶体为离子晶体，所以B为IA族的金属，B应该是钠元素。G原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满，且G的原子序数最大，因此G是铜。C、F的原子均有三个能层，因此C、F在第三周期。C的逐级电离能前三个数据接近，第四电离能突变，所以易失去三个电子，为第ⅢA族元素，C是铝。C与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q ，说明F为-1价，即F为Cl元素，Q是AlCl3。

（1）金属钠的单质晶体为体心立方堆积模型，其配位数为8；E元素的最高价氧化物分子是三氧化硫，其中心原子S原子含有的孤对电子对数＝（6－3×2）÷2＝0，所以三氧化硫分子的立体构型是平面三角形。根据构造原理可知，Cl元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5；G的高价离子Cu2＋与A的简单氢化物NH3形成的配离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+。

（2）B、D分别与F形成的化合物分别是氯化钠和四氯化硅。因为NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体，所以NaCl的熔点高于SiCl4。

（3）根据晶胞的结构可知，N原子在顶点，含有的个数＝8×＝1个。铜在棱边，含有的个数＝12×＝3个，即化学式为Cu3N。设边长为x cm，则×NA＝1，解得x＝。

（4）根据M＝ρ×Vm＝5.00g/L×53.4L/mol＝267，是AlCl3相对分子质量的267÷133.5＝2倍，所以其化学式为Al2Cl6。

考点：元素周期表、晶体的结构与类型

点评：本题考查元素周期表、晶体的结构与类型，综合性强，题目难度较大。解题时应注意熟练应用电子层排布规律推出各元素，并且根据各类晶体晶胞构成以及晶体性质，结合晶胞的立体结构进行计算。需要综合的物质结构的知识来解题。