Question

A、B、C、D、E是周期表中原子序数依次增大的前20号主族元素，其中A、D同族． A是周期表中电负性最大的元素，金属元素B、C最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，E元素以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中．根据信息，回答下列问题：
（1）与E同周期且原子序数相差4的元素原子的价层电子排布式为

 

．
（2）C单质、镁、B的最高价氧化物对应水化物可以构成原电池，则负极的电极反应式为

 

．
（3）A和D的氢化物中，沸点较高的是

 

（填化学式）；A、B、C、D对应简单离子半径从小到大的顺序排列为

 

（填离子符号）．
（4）A和E可组成离子化合物，其晶胞结构如图所示，其中“●”表示的是

 

（填离子符号），该化合物的电子式是

 

．
已知该化合物晶胞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：晶胞的计算,位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A是周期表中电负性最大的元素，应为F，A、D同族，则D为Cl元素，金属元素B、C最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，B应为Na，C为Al，形成的化合物为NaAlO₂，E元素以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中，应为Ca元素，以此解答该题．

解答： 解：A是周期表中电负性最大的元素，应为F，A、D同族，则D为Cl元素，金属元素B、C最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐和水，B应为Na，C为Al，形成的化合物为NaAlO₂，E元素以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中，应为Ca元素，
（1）与E同周期且原子序数相差4的元素原子的原子序数为24，应为Cr元素，价层电子排布式为3d⁵4s¹，故答案为：3d⁵4s¹；
（2）Al单质、镁、Na的最高价氧化物对应水化物可以构成原电池，因铝可与氢氧化钠溶液反应，则铝为负极，电极方程式为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）HF含有氢键，沸点较高，Al³⁺、Na⁺、F^-具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，离子半径越小，则Al³⁺＜Na⁺＜F^-，核外有3个电子层，Cl^-离子半径最大，所以顺序为Al³⁺＜Na⁺＜F^-＜Cl^-，
故答案为：HF； Al³⁺＜Na⁺＜F^-＜Cl^-；
（4）F和Ca可组成离子化合物，由晶胞可知“●”的个数为4×

1

8

=

1

2

，而“○”位于体心，为1个，则“●”与“○”的比值为1：2，化学式为CaF₂，“●”应为Ca²⁺，该化合物的电子式是，ρ=

m

V

=

(40+19×2)g/mol 6.02×1023/mol × 1 2

2×10-23cm3

=

(40+19×2)g/mol

2×2×10-23cm3×6.02×1023mol-1

=3.2 g/cm³，
故答案为：Ca²⁺；；

(40+19×2)g/mol

2×2×10-23cm3×6.02×1023mol-1

=3.2 g/cm³．

点评：本题考查了元素位置结构性质的相互关系及应用，为高频考点，涉及元素推断、晶体的计算、元素周期律等知识点，根据原子结构、物质性质确定元素，再结合均摊法、元素周期律等知识点来分析解答，题目难度不大．