Question

9．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號的元素，其原子序數依次增大．A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一族．B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又
知E是周期表中1-18列中的第8列元素．D的原子序數比E小6，D跟B可形成離子化合物其晶胞結構如圖．請回答：
（1）基態E³⁺離子核外有23種運動狀態不同的電子．
（2）寫出B的單質與水反應的離子方程式2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（3）如圖右所示，D跟B形成的離子化合物的化學式為CaF₂；鑒別該離子化合物是否為晶體，最可靠的科學方法是X射線衍射法．
（4）A與B形成的化合物在氣態時存在（AB）₂二聚分子，原因是HF分子之間存在氫鍵；A與B形成的化合物比A與C形成的化合物熔點要高（填高或低）

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號的元素，其原子序數依次增大，A與其它4種元素既不在同一周期又不在同一族，則A是H元素；
B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又知E是周期表中1-18列中的第8列元素，則E是Fe元素；
D的原子序數比E小6，則D是Ca元素；
D跟B可形成離子化合物其晶胞結構如圖，該晶胞中B原子個數是8、D原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，B、D原子個數之比=8：4=2：1，鈣離子帶兩個單位正電荷，所以B離子帶一個單位負電荷，B和C同一主族且原子序數小于D，所以B是F、C是Cl元素，再結合物質結構性質解答．

解答 解：A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號的元素，其原子序數依次增大，A與其它4種元素既不在同一周期又不在同一族，則A是H元素；
B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又知E是周期表中1-18列中的第8列元素，則E是Fe元素；
D的原子序數比E小6，則D是Ca元素；
D跟B可形成離子化合物其晶胞結構如圖，該晶胞中B原子個數是8、D原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，B、D原子個數之比=8：4=2：1，鈣離子帶兩個單位正電荷，所以B離子帶一個單位負電荷，B和C同一主族且原子序數小于D，所以B是F、C是Cl元素，
（1）離子核外有幾個電子，電子就有幾種運動狀態，基態Fe³⁺離子核外有23個電子，所以電子有23種運動狀態，故答案為：23；
（2）B是F元素，其單質為氟氣，氟氣和水反應生成HF和氧氣，反應方程式為2F₂+2H₂O=4HF+O₂，故答案為：2F₂+2H₂O=4HF+O₂；
（3）根據以上分析知，B、D原子個數之比=8：4=2：1，所以其化學式為CaF₂，可以利用X射線衍射法判斷是否是晶體，故答案為：CaF₂；X射線衍射法；
（4）HF中分子之間能形成氫鍵，所以A與B形成的化合物在氣態時存在（AB）₂二聚分子；HF中含有氫鍵、HCl中不含氫鍵，氫鍵的存在導致其熔沸點升高，所以熔沸點HF＞HCl，
故答案為：HF分子間存在氫鍵；高．

點評 本題考查位置結構性質相互關系及應用，涉及氫鍵、晶胞計算、原子核外電子運動狀態判斷等知識點，這些都是高頻考點，知道氫鍵對物質性質的影響，只影響物理性質不影響化學性質．