Question

（12分）已知：A、B、C、D、E、F、G七種元素的核電荷數(shù)依次增大，屬于元素周期表中前四周期的元素。其中A原子在基態(tài)時(shí)p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的；D、E原子核外的M層中均有兩個(gè)未成對(duì)電子；G原子核外價(jià)電子數(shù)與B相同，其余各層均充滿。B、E兩元素組成化合物B2E的晶體為離子晶體。C、F的原子均有三個(gè)能層，C原子的第一至第四電離能(KJ·mol－1)分別為578、1817、2745、11575；C與F能形成原子數(shù)目比為1∶3、熔點(diǎn)為190 ℃的化合物Q。

(1)B的單質(zhì)晶體為體心立方堆積模型，其配位數(shù)為_(kāi)___________；E元素的最高價(jià)氧化物分子的立體構(gòu)型是________________。F元素原子的核外電子排布式是_______________，G的高價(jià)離子與A的簡(jiǎn)單氫化物形成的配離子的化學(xué)式為_(kāi)_______________。

(2)試比較B、D分別與F形成的化合物的熔點(diǎn)高低并說(shuō)明理由________________。

(3)A、G形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若阿伏加德羅常數(shù)為NA，該化合物晶體的密度為a g·cm－3，其晶胞的邊長(zhǎng)為_(kāi)_______ cm。

(4)在1.01×105 Pa、T1 ℃時(shí)，氣體摩爾體積為53.4 L·mol－1，實(shí)驗(yàn)測(cè)得Q的氣態(tài)密度為5.00 g·L－1，則此時(shí)Q的組成為_(kāi)_______________。

Answer 1

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

（2）NaCl的熔點(diǎn)高于SiCl4，因?yàn)镹aCl是離子晶體，SiCl4是分子晶體。（2分）

（3）（2分）（4）Al2Cl6（2分）

【解析】

試題分析：

A、B、C、D、E、F、G七種元素的核電荷數(shù)依次增大，屬于元素周期表中前四周期的元素。其中A原子在基態(tài)時(shí)p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的，因此A是N。D、E原子核外的M層中均有兩個(gè)未成對(duì)電子，則D的M層為3s2 3p2，是Si。E的M層為3s2 3p4，是S。B、E兩元素組成化合物B2E的晶體為離子晶體，所以B為IA族的金屬，B應(yīng)該是鈉元素。G原子核外最外層電子數(shù)與B相同，其余各層均充滿，且G的原子序數(shù)最大，因此G是銅。C、F的原子均有三個(gè)能層，因此C、F在第三周期。C的逐級(jí)電離能前三個(gè)數(shù)據(jù)接近，第四電離能突變，所以易失去三個(gè)電子，為第ⅢA族元素，C是鋁。C與F能形成原子數(shù)目比為1:3、熔點(diǎn)為190℃的化合物Q ，說(shuō)明F為-1價(jià)，即F為Cl元素，Q是AlCl3。

（1）金屬鈉的單質(zhì)晶體為體心立方堆積模型，其配位數(shù)為8；E元素的最高價(jià)氧化物分子是三氧化硫，其中心原子S原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＝（6－3×2）÷2＝0，所以三氧化硫分子的立體構(gòu)型是平面三角形。根據(jù)構(gòu)造原理可知，Cl元素原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p5；G的高價(jià)離子Cu2＋與A的簡(jiǎn)單氫化物NH3形成的配離子的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]2+。

（2）B、D分別與F形成的化合物分別是氯化鈉和四氯化硅。因?yàn)镹aCl是離子晶體，SiCl4是分子晶體，所以NaCl的熔點(diǎn)高于SiCl4。

（3）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，N原子在頂點(diǎn)，含有的個(gè)數(shù)＝8×＝1個(gè)。銅在棱邊，含有的個(gè)數(shù)＝12×＝3個(gè)，即化學(xué)式為Cu3N。設(shè)邊長(zhǎng)為x cm，則×NA＝1，解得x＝。

（4）根據(jù)M＝ρ×Vm＝5.00g/L×53.4L/mol＝267，是AlCl3相對(duì)分子質(zhì)量的267÷133.5＝2倍，所以其化學(xué)式為Al2Cl6。

考點(diǎn)：元素周期表、晶體的結(jié)構(gòu)與類型

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素周期表、晶體的結(jié)構(gòu)與類型，綜合性強(qiáng)，題目難度較大。解題時(shí)應(yīng)注意熟練應(yīng)用電子層排布規(guī)律推出各元素，并且根據(jù)各類晶體晶胞構(gòu)成以及晶體性質(zhì)，結(jié)合晶胞的立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。需要綜合的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)來(lái)解題。