Question

A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D原子中某p能级均排有5个电子，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．
根据以上信息，回答下列问题．
（1）A和D的氢化物中，沸点较低的是

 

（填化学式）；该物质固态时属于

 

晶体；A和D的电负性较大的是

 

（填元素符号）；B和C的第一电离能较小的是

 

（填元素符号）；A和B的离子中，半径较小的是

 

（填离子符号）；构成C单质晶体的微粒以

 

键相结合．
（2）写出B、C的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式：

 

．
（3）A和E可组成离子化合物，其晶胞结构如图所示：
阳离子（用“●”表示）位于大立方体的顶点或面心；阴离子（用“○”表示）均位于小立方体的中心．与一个“○”距离最近的“●”有

 

个，与一个“●”距离最近的“●”有

 

个，该化合物的化学式是

 

．
（4）已知晶胞的

1

8

的体积为2.0×10^-23cm³，求A和E组成的离子化合物的密度，请列式并计算，结果保留一位小数．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算

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都是元素周期表中的前20号元素，原子序数依次增大，A、D原子中某p能级均排有5个电子，外围电子排布为ns²np⁵，可推知A为F元素、D为Cl元素，B、C、D同周期，处于第三周期，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，应是氢氧化铝与强碱、强酸反应，可推知B为Na、C为Al；E和其他元素既不在同周期也不在同主族，只能处于第四周期ⅡA族，则E为Ca，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素，原子序数依次增大，A、D原子中某p能级均排有5个电子，外围电子排布为ns²np⁵，可推知A为F元素、D为Cl元素，B、C、D同周期，处于第三周期，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水，应是氢氧化铝与强碱、强酸反应，可推知B为Na、C为Al；E和其他元素既不在同周期也不在同主族，只能处于第四周期ⅡA族，则E为Ca，
（1）HF分子之间存在氢键，其沸点高于HCl的，HF固态时属于分子晶体；
同主族自上而下电负性减小，故F的电负性大于Cl；
同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能Na＞Al；
F^-、Na⁺离子电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径F^-＞Na⁺；
Al单质晶体属于金属晶体，微粒以金属键相结合，
故答案为：HF；分子；F；Na；Na⁺；金属；
（2）氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O；
（3）由结构结构可知，与一个“○”距离最近的“●”有4个，以顶点“●”研究，与之距离最近的“●”位于面心上，每个顶点为12个面共用，故与一个“●”距离最近的“●”有12个，该晶胞中阴离子数目为8、阳离子数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，该化合物的化学式是 CaF₂，
故答案为：4；12；CaF₂；
（4）晶胞的

1

8

的体积为2.0×10^-23cm³，晶胞的

1

8

的质量=

1

2

×

(40+19×2)g/mol

6.02×1023mol-1

，故晶体密度=

(40+19×2)g/mol 6.02×1023mol-1 × 1 2

2×10-23 cm3

=3.2g?cm^-3，
答：该晶体的密度为3.2g?cm^-3．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及分子结构与性质、元素周期律、晶胞结构与计算等，（4）注意理解均摊法进行晶胞的有关计算．