Question

1．已知A、B、C、D、E、F是周期表中前四周期的六種元素，它們的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表，請(qǐng)根據(jù)信息回答下列問題：

元素	性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息
A	單質(zhì)為黃色粉末，難溶于水，能形成2種二元含氧酸
B	M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子，核外電子總數(shù)大于7
C	與鋰形成的合金常用于航天飛行器，單質(zhì)能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿
D	S電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2個(gè)，單質(zhì)或氧化物均具有很高的熔、沸點(diǎn)
E	周期表中電負(fù)性最大的元素
F	最外層有2個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子

（1）A原子的最外層電子排布式為3s²3p⁴，D原子共有14種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，F(xiàn)的離子的價(jià)層電子軌道示意圖為．
（2）C與D元素第一電離能的大小關(guān)系：Si＞Al（填元素符號(hào)）；
（3）A、B兩元素的氫化的分子中鍵能較小的是H₂S（填分子式，下同），分子較穩(wěn)定的是HCl；
（4）C的單質(zhì)、鎂、NaOH溶液可以構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）A的氫化物分子中的中心原子的雜化方式為sp³，F(xiàn)的離子可與氨分子形成[F（NH₃）₄]²⁺，該陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型有共價(jià)鍵和配位鍵；
（6）E與鈣可組成離子化合物，其晶細(xì)胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物的電子式為．已知該化合物晶胞$\frac{1}{8}$的體積為2.0×10^-23cm³，該離子化合物的密度為3.2g/cm³（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 A單質(zhì)常溫下為固體，難溶于水易于溶CS₂，能形成2種二元含氧酸，因此A為S；B原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子，核外p電子總數(shù)大于7，則B應(yīng)該是Cl；C單質(zhì)與鋰形成的合金常用于航天飛行器，單質(zhì)能溶強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，所以C為Al；D原子核外電子層上s電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2個(gè)，單質(zhì)和氧化物均為空間網(wǎng)狀晶體，具有很高的熔、沸點(diǎn)，則D為Si；E是周期表中電負(fù)性最大的元素是F，即E為F元素；F最外層有2個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子，則F的原子序數(shù)為30，為Zn元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A單質(zhì)常溫下為固體，難溶于水易于溶CS₂，能形成2種二元含氧酸，因此A為S；B原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子，核外p電子總數(shù)大于7，則B應(yīng)該是Cl；C單質(zhì)與鋰形成的合金常用于航天飛行器，單質(zhì)能溶強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，所以C為Al；D原子核外電子層上s電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2個(gè)，單質(zhì)和氧化物均為空間網(wǎng)狀晶體，具有很高的熔、沸點(diǎn)，則D為Si；E是周期表中電負(fù)性最大的元素是F，即E為F元素；F最外層有2個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子，則F的原子序數(shù)為30，為Zn元素，
（1）A為S元素，S元素位于第三周期第ⅥA族，所以S原子的最外層電子排布式為：3s²3p⁴；D為Si元素，Si元素的原子序數(shù)是14，核外電子數(shù)是14個(gè)，所以Si原子共有14種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；F離子為鋅離子，其價(jià)層電子為3d軌道的10個(gè)電子，其價(jià)層電子的排布圖為：，
故答案為：3s²3p⁴；14；；
（2）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小，所以二者的第一電離能大小為：Si＞Al，
故答案為：Si；Al；
（3）非金屬性是S弱于Cl，所以兩種元素的氫化物分子中鍵能較小的是H₂S；非金屬性越強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，因此分子較穩(wěn)定的是HCl，
故答案為：H₂S；HCl；
（4）原電池中較活潑的金屬做負(fù)極，鎂的金屬性強(qiáng)于Al，但由于鋁能和氫氧化鈉溶液，而鎂不能，所以單質(zhì)鋁、鎂、NaOH溶液構(gòu)成的原電池中鋁是負(fù)極，鎂是正極，因此負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）A為S元素，其氫化物為H₂S，H₂S中O形成2個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{6-2×1}{2}$=2，所以S原子采用sp³雜化；
F為Zn，[F（NH₃）₄]²⁺為[Zn（NH₃）₄]²⁺，N原子和Zn原子之間存在配位鍵，NH₃中H和N之間存在共價(jià)鍵，所以該陽(yáng)離子中存在的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵和配位鍵，
故答案為：sp³；共價(jià)鍵和配位鍵；
（6）E為F原子，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖并依據(jù)均攤原理可知，氟原子的個(gè)數(shù)為8，鈣原子的個(gè)數(shù)為：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4個(gè)，因此該化合物的化學(xué)式為CaF₂，含有離子鍵的離子化合物，因此其電子式為；
已知該化合物晶胞$\frac{1}{8}$的體積為2.0×10^-23cm³，則該晶胞的體積是8×2.0×10^-23cm³，
因此根據(jù)晶胞中鈣離子的個(gè)數(shù)是4個(gè)可知：$\frac{ρ×8×2.0×1{0}^{-23}c{m}^{3}}{78g/mol}$×6.02×10²³/mol=4，
解得：ρ=$\frac{78g/mol×4}{8×2.0×1{0}^{-23}×c{m}^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$=3.2g/cm³，
故答案為：；3.2g/cm³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的應(yīng)用、晶胞的計(jì)算，題目難度較大，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力，注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關(guān)系，（6）中的晶胞計(jì)算為難點(diǎn)，注意掌握晶胞計(jì)算的方法與技巧．