Question

已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數依次增大的前20號元素。A與B，C、D與E分別位于同一周期。A原子L層上有2對成對電子，B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體X，CE、FA為電子數相同的離子晶體。

(1)寫出A元素的基態原子價電子排布式__________；F離子電子排布式為__________。

(2)寫出X的化學式__________________________，化學名稱為_________________。

(3)寫出X涉及金屬冶煉中的一個化學方程式_______________________________。

(4)試解釋工業冶煉D不以DE3而是以D2A3為原料的原因：

________________________________________________________________________。

(5)CE、FA的晶格能分別為786 kJ·mol－1、3 401 kJ·mol－1，試分析導致兩者晶格能差異的主要原因是_______________________________________

(6)F與B可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示：F與B形成離子化合物的化學式為________；該離子化合物晶體的密度為a g·cm－3，則晶胞的體積是________________(只要求列出算式)。

 

 

Answer 1

(1)2s22p4　1s22s22p63s23p6

(2)Na3AlF6　六氟合鋁酸鈉

(3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑

(4)Al2O3為離子晶體而AlCl3為分子晶體，熔融狀態下AlCl3不導電

(5)CaO晶體中Ca2＋、O2－的帶電量大于NaCl晶體中Na＋、Cl－的帶電量

(6)CaF2　

【解析】由A原子L層上有2對成對電子，可知A原子的電子排布為1s22s22p4，為氧元素；A與B同周期，且B原子序數大于A的，故B必為氟元素；則可根據C3DB6為離子晶體，且B、C、D的簡單離子核外電子排布相同，結合化合價可推出C、D分別為鈉元素和鋁元素，X為Na3AlF6；由CE、FA為電子數相同的離子晶體可推出二者分別為NaCl和CaO。(6)由圖中看出，每個晶胞中含有Ca原子個數8×＋6×＝4，F原子全部在該晶胞內部，故該晶胞含有F原子個數為8，其化學式為CaF2；取一個晶胞，其質量為，則其體積為質量除以密度，即。