Question

已知：A、B、C、D、E、G、L七种元素的核电荷数依次增大，属于元素周期表中前四周期的元素．其中A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子；L原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满．B、E两元素组成化合物B₂E的晶体为离子晶体．C、G的原子均有三个能层，C原子的第一至第四电离能（kJ/mol）分别为：578、1817、2745、ll575；C与G能形成原子数目比为1：3、熔点为190℃的化合物Q．
（1）七种元素中属于P区的金属元素是（写元素符号）

 

；L元素在元素周期表中的位置是

 

；E元素的最外层电子排布图为

 

；D、E、G三种元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的水化物是

 

．
（2）试比较B、C、D分别与氟形成的化合物的熔点高低并说明理由

 

．
（3）A、L形成某种化合物的晶胞结构如图所示．若阿伏伽德罗常数为N_A，该化合物晶体的密度为a g/cm³，其晶胞的边长为

 

cm．
（4）在1.0×10⁵Pa、t₁℃时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则此时Q的组成为（写化学式）

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E、G、L七种元素的核电荷数依次增大，属于元素周期表中前四周期的元素，A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则A为第VA族元素，同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以A为N元素；
D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子，E的原子序数大于D，D、E外围电子排布分别为3s²3p²，3s²3p⁴，所以D为Si元素、E为S元素；
B、E两元素组成化合物B₂E的晶体为离子晶体，B为+1价，结合原子序数可知B为Na元素；
C、G的原子均有三个能层，为第三周期元素，C原子第三电离能剧增，则最外层电子数为3，故C为Al，G的原子序数大于E，C与G能形成原子数目比为1：3、熔点为190℃的化合物Q，故G为Cl；
L原子核外最外层电子数与B相同，L最外层电子数是1，其余各层均充满，则L元素的核电荷数=2+8+18+1=29，为Cu元素．

解答： 解：A、B、C、D、E、G、L七种元素的核电荷数依次增大，属于元素周期表中前四周期的元素，A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则A为第VA族元素，同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以A为N元素；
D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子，E的原子序数大于D，D、E外围电子排布分别为3s²3p²，3s²3p⁴，所以D为Si元素、E为S元素；
B、E两元素组成化合物B₂E的晶体为离子晶体，B为+1价，结合原子序数可知B为Na元素；
C、G的原子均有三个能层，为第三周期元素，C原子第三电离能剧增，则最外层电子数为3，故C为Al，G的原子序数大于E，C与G能形成原子数目比为1：3、熔点为190℃的化合物Q，故G为Cl；
L原子核外最外层电子数与B相同，L最外层电子数是1，其余各层均充满，则L元素的核电荷数=2+8+18+1=29，为Cu元素，
（1）七种元素中属于P区的金属元素是Al；L为Cu，元素在元素周期表中的位置是第4周期ⅠB族；E为S元素，最外层电子排布图为；非金属性Cl＞S＞Si，故最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的水化物是HClO₄，
故答案为：Al；第4周期ⅠB族；；HClO₄；
（2）AlF₃、NaF属于离子晶体，由于Al³⁺离子半径小于Na⁺离子半径，且所带电荷数更大（或AlF₃的晶格能大于NaF的晶格能），所以熔点AlF₃＞NaF，而SiF₄属于分子晶体，所以熔点AlF₃＞NaF＞SiF₄，
故答案为：AlF₃＞NaF＞SiF₄；AlF₃、NaF属于离子晶体，由于Al³⁺离子半径小于Na⁺离子半径，且所带电荷数更大（或AlF₃的晶格能大于NaF的晶格能），所以熔点AlF₃＞NaF，而SiF₄属于分子晶体，所以熔点AlF₃＞NaF＞SiF₄；
（3）A为N元素，L为Cu元素，该晶胞中，Cu原子个数=12×

1

4

=3，N原子个数=8×

1

8

=1，该晶胞的化学式为
Cu₃N，晶胞质量=

206

NA

g，故该晶胞的边长=

3	206 NA g a g/cm3

=

3	206 a?NA

cm，
故答案为：

3	206 a?NA

cm；
（4）在1.0l×10⁵ Pa、t₁℃时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则Q的摩尔质量=5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，AlCl₃的摩尔质量为133.5g/mol，Q的摩尔质量是氯化铝的2倍，所以Q分子中含有2个铝原子和6个氯原子，其化学式为Al₂Cl₆，
故答案为：Al₂Cl₆．

点评：本题考查了物质结构与性质，涉及核外电子排布、元素周期律、晶体类型与性质、晶胞的计算等，正确推断元素是解本题关键，掌握均摊法进行晶胞的有关计算．