Question

現有六種元素A、B、C、D、E、F均為周期表中前20號元素，且原子序數依次增大．已知A和B是形成化合物種類最多的兩種元素；B元素和C元素通常形成電子數為14或22的化合物．D元素的原子半徑是短周期主族元素中最大的；E元素在地殼中含量居第二位；F是組成人體骨骼的牙齒的主要元素．

請回答以下問題：
（1）請畫出F的離子結構示意圖：

 

；由C、A兩種元素形成的18電子化合物的電子式為

 

；
（2）工業上制取E單質的化學方程式為：

 

；
（3）由以上六種元素兩兩組合所形成的化合物中，既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的常見化合物有

 

和

 

（填化學式）；它們都能與水反應生成氣體，寫出其中一個屬于非氧化化還原反應的化學方程式

 

；
（4）由A、B兩種元素形成的正四面體分子是一種常見的氣體燃料．通常狀況下1g該物質完全燃燒生成液態水時所釋放的能量為51.25kg/mol，請寫出表示其燃燒熱的熱化學方程式：

 

；
（5）如圖是中學常見的幾種晶體結構．有關說法正確的是

 

（填選項）．
A．氯化鈉的晶體結構中，和鈉離子最近且等距離的氯離子組成了一個正八面體
B．干冰晶體是CO₂分子通過范德華力結合形成的
C．石墨晶體中碳原子數與所形成的共從鍵數目之比為2：3
D．金剛石晶體是由五個碳原子形成的正四面體分子構成的．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F均為周期表中前20號元素，且原子序數依次增大．A和B是形成化合物種類最多的兩種元素，應為H和C兩種元素，結合原子序數可知A為H元素、B為碳元素；B元素和C元素通常形成電子數為14或22的化合物，這兩種化合物分別為CO、CO₂，則可推知C為O元素；D元素的原子半徑是短周期主族元素中最大的，應為Na元素；E元素在地殼中含量居第二位，則E為Si；F是組成人體骨骼的牙齒的主要元素，則F為Ca，據此解答．

解答：解：A、B、C、D、E、F均為周期表中前20號元素，且原子序數依次增大．A和B是形成化合物種類最多的兩種元素，應為H和C兩種元素，結合原子序數可知A為H元素、B為碳元素；B元素和C元素通常形成電子數為14或22的化合物，這兩種化合物分別為CO、CO₂，則可推知C為O元素；D元素的原子半徑是短周期主族元素中最大的，應為Na元素；E元素在地殼中含量居第二位，則E為Si；F是組成人體骨骼的牙齒的主要元素，則F為Ca，
（1）Ca²⁺離子結構示意圖為：；由O、H兩種元素形成的18電子化合物為H₂O₂，分子中O原子之間形成1對共用電子對，H原子與O原子之間形成1對共用電子對，電子式為，
故答案為：；；
（2）工業上用碳與二氧化硅制取Si單質，化學方程式為：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑，
故答案為：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑；
（3）由以上六種元素兩兩組合所形成的化合物中，既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的常見化合物有Na₂O₂、CaC₂；它們都能與水反應生成氣體，其中屬于非氧化化還原反應的化學方程式為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，
故答案為：Na₂O₂、CaC₂；CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
（4）由H、C兩種元素形成的正四面體分子是一種常見的氣體燃料，該氣體為CH₄，通常狀況下1gCH₄完全燃燒生成液態水時所釋放的能量為51.25kJ/mol，則1molCH₄完全燃燒放出的熱量=51.25kJ×

1mol×16g/mol

1g

=820kJ，CH₄燃燒熱的熱化學方程式為：CH₄（g）+2 O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-820 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2 O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-820 kJ?mol^-1；
（5）A．以體心為鈉離子進行研究，與鈉離子最近且等距離的氯離子位于面心上，組成了一個正八面體，故A正確；
B．干冰晶體水分子晶體，是CO₂分子通過范德華力結合形成，故B正確；
C．石墨晶體中每個碳原子形成3個C-C鍵，每個C-C鍵為1個C原子提供

1

2

，故碳原子數與所形成的共價鍵數目之比為1：3×

1

2

=2：3，故C正確；
D．金剛石晶體中C原子與周圍的4個碳原子形成正四面體結構，向空間延伸的立體網狀結構，屬于原子晶體，故D錯誤，
故答案為：ABC．

點評：本題考查物質結構與性質，涉及元素化合物推斷、電子式、原子結構示意圖、熱化學方程式、晶胞結構與計算等知識點，難度中等，（3）中碳化鈣推斷為易錯點，中學涉及較少，僅在乙炔的制備中涉及，（4）注意燃燒熱的熱化學方程式書寫．