Question

A、B、C、D是短周期元素，它們的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且半徑依次減小．A與D的化合物X既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)；B、C組成典型的離子化合物Y，其晶體結(jié)構(gòu)類似于NaCl晶體；A與C以原子個數(shù)之比1：1組成化合物Z．
（1）寫出Z的電子式

 

（2）C元素焰色反應(yīng)的顏色為

 

  試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因

 

（3）B、C、D可組成離子化合物C_mDB_n，其晶體結(jié)構(gòu)單元如圖所示．陽離子C^x+
（○表示）位于正方體的棱的中點和正方體內(nèi)部（內(nèi)部有9個○，1個位于體心，另
8個位于大正方體被等分為8個小正方體后的體心）；陰離子DB_n^mx-（●表示）位于該正方體的頂點和面心．則：x=

 

、m=

 

、n=

 

．
（4）已知該晶體的密度為a g/cm³，則該晶體中陽離子間的最近距離為

 

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算

專題：

分析：A、B、C、D是短周期元素，它們的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且半徑依次減小，A與D的化合物X既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，X是兩性氧化物Al₂O₃，A的離子半徑大于D，則A是O元素、D是Al元素；
B、C組成典型的離子化合物Y，其晶體結(jié)構(gòu)類似于NaCl晶體，B的離子半徑小于氧離子B為非金屬元素、C為金屬元素，則B是F元素、C為Na元素，A與C以原子個數(shù)之比1：1組成化合物Z，則Z是Na₂O₂，據(jù)此解答各小題即可．

解答： 解：A、B、C、D是短周期元素，它們的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且半徑依次減小，A與D的化合物X既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，X是兩性氧化物Al₂O₃，A的離子半徑大于D，則A是O元素、D是Al元素；
B、C組成典型的離子化合物Y，其晶體結(jié)構(gòu)類似于NaCl晶體，B的離子半徑小于氧離子B為非金屬元素、C為金屬元素，則B是F元素、C為Na元素，A與C以原子個數(shù)之比1：1組成化合物Z，則Z是Na₂O₂，依據(jù)分析可知：A為氧，B為氟，C為鈉，D為鋁，
（1）Z是過氧化鈉，過氧化鈉中鈉離子和過氧根離子之間存在離子鍵、O原子之間存在共價鍵，所以其電子式為，故答案為：；
（2）C是Na元素，其焰色反應(yīng)為黃色，在加熱的條件下鈉原子的核外電子吸收能量，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定又重新躍遷到基態(tài)，在此過程中以光波的形式釋放能量，所以其焰色反應(yīng)呈黃色，故答案為：黃色；在加熱的條件下鈉原子的核外電子吸收能量，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定又重新躍遷到基態(tài)，在此過程中以光波的形式釋放能量；
（3）C是Na元素，鈉離子帶一個單位正電荷，所以x=1，該晶胞中鈉離子個數(shù)=9+12×

1

4

=12、陰離子個數(shù)=6×

1

2

+8×

1

8

=4，所以陽離子、陰離子個數(shù)之比=12：4=3：1，所以m=3，根據(jù)化合價的代數(shù)和為0知，n=6，
該晶體的密度為a g/cm³，設(shè)該晶體中陽離子間的最近距離為xcm，則晶胞的邊長=

2

xcm，其體積V=2

2

x³cm³，ρ=

m

V

=

M NA ×3

2 2 x3

=a g/cm³，則x=

3

4

?

3	840 aNA

，
故答案為：1；3；6；

3

4

?

3	840 aNA

．

點評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系及應(yīng)用，涉及晶胞計算、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、焰色反應(yīng)等知識點，利用均攤法確定化學(xué)式，難點是晶胞計算，知道哪兩個陽離子之間距離最近，題目難度中等．