Question

A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C同周期，C的非金属性最强，A、D同主族隔周期，E元素原子最外层的p亚层电子数是s亚层电子数的一半．A、B能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2：1和1：1．根据以上信息回答下列问题：
（1）甲、乙两分子中含有非极性共价键的物质的电子式是

 

，C元素在周期表中的位置是

 

．
（2）C和D的离子中，半径较小的是

 

（填离子符号）．
（3）将D的单质投入甲中，待D消失后再向上述溶液中加入E的单质，此时发生反应的化学方程式是

 

（4）C、D、E可组成离子化合物，其晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元）结构如下图所示，阳离子D⁺（用○表示）位于正方体的棱的中点和正方体内部；阴离子EC₆^x-（用●表示）位于该正方体的顶点和面心．该化合物的化学式是

 

．
（5）如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化．下列说法正确的是

 

A．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
B．α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
C．若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为2b³：a³
D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

Answer 1

考点：晶胞的计算,位置结构性质的相互关系应用,极性键和非极性键

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，A、D同主族隔周期，A的原子序数小于D，则A为H元素，则D为Na元素；B、C同周期，且B、C的原子序数小于D，则B和C位于第二周期元素，C的非金属性最强，则C是F元素，A、B能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2：1和1：1，则B是O元素，甲是H₂O，乙是H₂O₂，E元素原子最外层的p亚层电子数是s亚层电子数的一半，且原子序数大于11，所以E是Al元素，结合原子结构、物质性质分析解答．

解答： 解：A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，A、D同主族隔周期，A的原子序数小于D，则A为H元素，则D为Na元素；B、C同周期，且B、C的原子序数小于D，则B和C位于第二周期元素，C的非金属性最强，则C是F元素，A、B能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2：1和1：1，则B是O元素，甲是H₂O，乙是H₂O₂，E元素原子最外层的p亚层电子数是s亚层电子数的一半，且原子序数大于11，所以E是Al元素，
（1）甲、乙两分子中含有非极性共价键的物质是H₂O₂，H₂O₂的电子式是，C元素是O元素，O元素在周期表中的位置是第二周期第VIIA族，
故答案为：；第二周期、第ⅦA族；
（2）C和D的离子分别是F^-和Na⁺，电子层结构相同的离子中，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以半径较小的是Na⁺，故答案为：Na⁺；
（3）钠和水反应生成NaOH和氢气，Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（4）F、Na、Al可组成离子化合物，阳离子Na⁺（用○表示）位于正方体的棱的中点和正方体内部；阴离子AlF₆^x-（用●表示）位于该正方体的顶点和面心．该化合物的化学式是
阴离子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，Na⁺个数=12×

1

4

+8+1=12，阴阳离子个数比=4：12=1：3，化合物中阴阳离子所带电荷相等，所以x=3，则其化学式为：Na₃AlF₆，故答案为：Na₃AlF₆；
（5）A．γ-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子个数=3×8×

1

2

=12，故错误；
B．α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子是相邻顶点上铁原子，铁原子个数=2×3=6，故正确；
C．若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体中铁原子个数之比=（1+8×

1

8

）：（8×

1

8

）=2：1，密度比=

56 NA ×2

a3

：

56 NA

b3

=2b³：a³，故正确；
D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，温度不同，得到的晶体类型不相同，故错误；
故选B C．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞的计算、电子式的书写、物质间的反应等知识点，根据元素周期表及原子结构判断元素，再结合均摊法、物质的性质等知识点来分析解答，难点是晶胞密度的计算，难度中等．