Question

[化學(xué)--選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
有A、B、C、D、E五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A，E同主族，且A元素的質(zhì)子數(shù)是E元素的一半．最外層電子數(shù)D元素原子是A元素原子的一半，核外電子數(shù)C元素原子比E元素原子少5個．
（1）基態(tài)D元素原子的電子排布式為

 

．A與B相比，電負(fù)性較大的是

 

（用相應(yīng)的元素符號表示．下同）．EA₃分子的立體構(gòu)型為

 

，在該分子中，中心原子E采用的雜化軌道類型是

 

．
（2）A的氫化物沸點(diǎn)高于E的氫化物的沸點(diǎn)，原因是

 

．
（3）B和C所形成化俁物中存在的化學(xué)鍵是

 

，其晶體穩(wěn)定性高于NaCl晶體，原因是

 

．
（4）B與Ca形成的晶體的晶胞如右圖所示，其中Ca²⁺的配位數(shù)是

 

，該化合物的化學(xué)式是

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A，E同主族，且A元素的質(zhì)子數(shù)是E元素的一半，則A為O元素、E為S元素；最外層電子數(shù)D元素原子是A元素原子的一半，則D原子最外層電子數(shù)為3，結(jié)合原子序數(shù)可知，D為Al；核外電子數(shù)C元素原子比E元素原子少5個，則C原子核外電子數(shù)=16-5=11，故C為Na，B的原子序數(shù)介于O、Na之間，故B為F元素，據(jù)此解答．

解答：解：A、B、C、D、E五種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A，E同主族，且A元素的質(zhì)子數(shù)是E元素的一半，則A為O元素、E為S元素；最外層電子數(shù)D元素原子是A元素原子的一半，則D原子最外層電子數(shù)為3，結(jié)合原子序數(shù)可知，D為Al；核外電子數(shù)C元素原子比E元素原子少5個，則C原子核外電子數(shù)=16-5=11，故C為Na，B的原子序數(shù)介于O、Na之間，故B為F元素，
（1）基態(tài)Al元素原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；同周期自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性F＞O；SO₃分子中S原子價層電子對數(shù)=3+

6-2×3

2

=3，S原子不含孤對電子，其立體構(gòu)型為平面三角形，在該分子中，中心原子S采用sp²雜化，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p¹；F；平面三角形；sp²；
（2）A、E的氫化物分別為H₂O、H₂S，H₂O分子之間存在氫鍵，而H₂S分子之間為范德華力，氫鍵比范德華力作用更強(qiáng)，故H₂O的沸點(diǎn)較高，
故答案為：H₂O分子之間存在氫鍵；
（3）B和C所形成化合物為NaF，屬于離子化合物，存在的化學(xué)鍵是離子鍵，由于離子半徑F^-＜Cl^-，故NaF晶體的晶格能大于NaCl的晶格能，NaF晶體穩(wěn)定性高于NaCl晶體，
故答案為：離子鍵；NaF晶體的晶格能大于NaCl的晶格能；
（4）由晶體晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中F^-離子數(shù)目=8，Ca²⁺離子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，該化合物的化學(xué)式是CaF₂；
每個F^-離子周圍有4個Ca²⁺離子，故每個Ca²⁺離子周圍有8個F^-離子，即Ca²⁺離子配位數(shù)是8，
故答案為：8；CaF₂．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、晶體類型與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)及計(jì)算等，側(cè)重主干知識的考查，（4）中注意利用化學(xué)式確定鈣離子配位數(shù)，也可以利用補(bǔ)全晶胞進(jìn)行解答，需要學(xué)生有一定的空間想象力，難度中等．