Question

（15分）已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B；C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子， B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C₃DB₆型离子晶体X,，CE、FA为电子数相同的离子晶体。

（1）写出A元素的基态原子价电子排布式            ；F离子电子排布式        。

（2）写出X的化学式                     

（3）试解释工业冶炼D不以DE₃而是以D₂A₃为原料的原因：                    。

（4）CE、FA的晶格能分别为786 KJ/mol l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：                                                              。

（5）F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：F与B形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。

 

Answer 1

【答案】

（1）2s²2p⁴ （2分） 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶（2分）

（2）Na₃AlF₆  （2分）

（3）2Al₂O₃为离子晶体（或者；离子化合物）而AlCl₃为分子晶体（或共价化合物）（3分）

（4）CaO晶体中Ca²⁺、O^2-的带电荷大于NaCl晶体中Na⁺、Cl^－的带电荷。（2分）

（5）CaF₂（1分）    （3分）

 

【解析】

试题分析：由题干知道A、B是第二周期元素，C、D、E是第三周期元素，F是第四周期元素，同时A原子L层上有2对成对电子，则A为O，则B为F，B、C、D的核外电子排布相同的简单离子，说明C、D的阳离子也是两层，再根据CE、FA为电子数相同的离子晶体，D₂A₃制取D，则C为Na、D为Al、E为Cl、F为Ca。

（1）O元素的基态原子价电子排布式是2s²2p⁴；Ca²⁺的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；

（2）根据元素推断出X为Na₃AlF₆。

（3）工业制取铝一般不用三氯化铝而用三氧化二铝主要是2Al₂O₃为离子晶体（或者；离子化合物）而AlCl₃为分子晶体（或共价化合物）；

（4）CaO晶体大于NaCl晶体的晶格能的主要原因是CaO晶体中Ca²⁺、O^2-的带电荷大于NaCl晶体中Na⁺、Cl^－的带电荷；次要原因是离子半径。

（5）根据Ca²⁺、F^－的所带电荷数可以看出以1:2结合，化学式为CaF₂；根据晶胞计算出含有4个Ca²⁺、8个F^－，则。

考点：考查元素周期表结构、元素推断、物质结构、晶体的结构与性质。

点评：本题涉及物质结构中原子、分子、晶体结构、元素周期表、电子排布式、晶格能、晶胞的计算等知识点，知识面广，综合性较强，属于难度较大的一道试题。