Question

14．A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A^2-和B⁺具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子．回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最小的是Na（填元素符号），其中C原子的外围电子排布式为3s²3p³．
（2）A和B的氢化物所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体．
（3）B、C均可以与D形成化合物，其中熔点较高的是NaCl（用化学式表示）
（4）A和B可形成1：1型的化合物E，E的电子式为
（5）化合物D₂A的立体构型为V形，中心原子的孤电子对数为2，单质D与湿润的Na₂CO₃反应可制备D₂A，其化学方程式为2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl．
（6）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为0.566nm，F 的化学式为Na₂O；晶胞中A 原子的配位数为8；晶体F的密度=$\frac{4×62g/mol}{（0.566×1{0}^{-7}cm）^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$g•cm^-3（只列式，不计算）

Answer 1

分析 C核外电子总数是最外层电子数的3倍，应为P元素，C、D为同周期元素，则应为第三周期元素，D元素最外层有一个未成对电子，应为Cl元素，A^2-和B⁺具有相同的电子构型，结合原子序数关系可知A为O元素，B为Na元素．
（1）同主族元素从上到下电负性减小，同周期自左而右电负性增大，四种元素电负性最小的为Na元素；C为P元素，原子核外电子数为15，根据能量最低原理原理书写核外电子排布图；
（2）A、B的氢化物分别为H₂O、NaH，前者为分子晶体、后者为离子晶体；
（3）B、C均可以与D形成化合物，分别为NaCl、PCl₃或PCl₅；
（4）A和B可形成1：1型的化合物E为Na₂O₂；
（5）化合物D₂A为Cl₂O，具有水的结构特点，单质氯气与湿润的Na₂CO₃反应可制备Cl₂O，可同时生成碳酸氢钠、氯化钠；
（6）A和B能够形成化合物F为离子化合物，阴离子位于晶胞的定点和面心，阳离子位于晶胞的体心，则Na的个数为8，O的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，N（Na）：N（O）=2：1，则形成的化合物为Na₂O，由晶胞结构可知B原子配位数为4，结合化学式可以计算A原子配位数，计算质量和体积，可计算密度．

解答 解：（1）同主族元素从上到下电负性减小，同周期自左而右电负性增大，四种元素电负性最小的为Na元素Na，C为P元素，原子核外电子数为15，根据能量最低原理原理，外围电子排布式为：3s²3p³，故答案为：Na；3s²3p³；
（2）A的氢化物为H₂O，属于分子晶体，B的氢化物为NaH，属于离子晶体，
故答案为：分子晶体； 离子晶体；
（3）B、C均可以与D形成化合物，分别为NaCl、PCl₃或PCl₅，NaCl为离子化合物，熔点较高，PCl₃或PCl₅为分子晶体，熔点较低，故答案为：NaCl；
（4）A和B可形成1：1型的化合物E为Na₂O₂，电子式为，故答案为：；
（5）化合物D₂A为Cl₂O，具有水的结构特点，O形成2个δ键，含有2个孤电子对，为V形，单质氯气与湿润的Na₂CO₃反应可制备Cl₂O，可同时生成碳酸氢钠、氯化钠，反应的化学方程式为2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl，
故答案为：V形；2；2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl；
（6）A和B能够形成化合物F为离子化合物，阴离子位于晶胞的定点和面心，阳离子位于晶胞的体心，则Na的个数为8，O的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，N（Na）：N（O）=2：1，则形成的化合物为Na₂O，晶胞中O位于顶点，Na位于体心，每个晶胞中有1个Na与O的距离最近，每个定点为8个晶胞共有，则晶胞中O原子的配位数为8，
晶胞的质量为$\frac{4×62g/mol}{6.02×1{0}^{23}/mol}$，
晶胞的体积为（0.566×10^-7）cm³，
则晶体F的密度为$\frac{4×62g/mol}{（0.566×1{0}^{-7}cm）^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$．
故答案为：Na₂O；8；$\frac{4×62g/mol}{（0.566×1{0}^{-7}cm）^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，为高考常见题型，涉及涉及核外电子排布、沸点比较、杂化方式与空间构型判断、化学方程式书写、晶胞计算等，侧重考查学生的分析能力、计算能力，难度中等．