Question

2．A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，其原子序數依次增大．B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族．B、C、D的最高價氧化物對應水化物均能互相發生反應生成鹽和水．A和E可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示．
（1）A和E所形成化合物的電子式是．
（2）A、B、C、D四各元素的原子半徑由小到大的順序為Na＞Al＞Cl＞F（用元素符號表示）．
（3）A和E形成的化合物的晶體中，每個陽離子周圍與它最近且距離相等的陽離子共有12個．
（4）已知A和E所形成化合物晶體的晶胞體積為1.6×10^-22 cm³，則A和E組成的離子化合物的密度為（結果保留一位小數）3.3g/cm³．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號元素，原子序數依次增大，B、C、D的最高價氧化物的水化物兩兩混合均能發生反應生成鹽和水，應是氫氧化鋁、強堿、強酸反應，可推知B為Na、C為Al；E和其他元素既不在同周期也不在同主族，只能處于第四周期ⅡA族，則E為Ca；A和E可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示，晶胞中陽離子與陽離子數目之比為1：4×$\frac{1}{8}$=2：1，則陰離子表現-1價，又A、D同主族，則A為F元素、D為Cl元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號元素，原子序數依次增大，B、C、D的最高價氧化物的水化物兩兩混合均能發生反應生成鹽和水，應是氫氧化鋁、強堿、強酸反應，可推知B為Na、C為Al；E和其他元素既不在同周期也不在同主族，只能處于第四周期ⅡA族，則E為Ca；A和E可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示，晶胞中陽離子與陽離子數目之比為1：4×$\frac{1}{8}$=2：1，則陰離子表現-1價，又A、D同主族，則A為F元素、D為Cl元素．
（1）A和E所形成化合物為CaF₂，電子式是，故答案為：；
（2）同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：Na＞Al＞Cl＞F，故答案為：Na＞Al＞Cl＞F；
（3）以頂點陽離子為研究對象，與它最近且距離相等的陽離子位于面心，每個頂點為8個晶胞共用．每個面心為2個晶胞共用，故共有$\frac{3×8}{2}$=12個，故答案為：12；
（4）晶胞中氟離子是數目為8，鈣離子數目為4，故晶胞質量為4×$\frac{78}{{N}_{A}}$g，晶胞體積為1.6×10^-22 cm³，則A和E組成的離子化合物的密度為4×$\frac{78g}{6.02×1{0}^{23}}$g÷1.6×10^-22 cm³=3.3g/cm³，
故答案為：3.3g/cm³．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及電子式、原子半徑比較、晶胞有關計算等，注意利用均攤法計算晶胞有關計算．