Question

13．（1）下面是s能級p能級的原子軌道圖1，試回答問題：s電子的原子軌道呈球形，每個s能級有1個原子軌道；p電子的原子軌道呈啞鈴形，每個p能級有3個原子軌道．
（2）A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號的元素，原子序數依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族，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．A和E可組成離子化合物，其晶胞（晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復單元）結構如圖2所示，陽離子（用“”表示）位于該正方體的頂點或面心；陰離子（用“”表示）位于小正方體的中心．根據以上信息，回答下列問題：A至E的元素名稱：
A氟；B鈉；C鋁；D氯；E鈣．

Answer 1

分析 （1）s能級呈球形，每個s能級有一個原子軌道；p能級呈啞鈴形，有3個軌道；
（2）B、C、D的最高價氧化物的水化物均能互相反應生成鹽和水，說明含有兩性氫氧化物，根據B、C、D同周期可判斷B為Na元素，C為Al元素，E和其它元素既不在同周期也不在同主族且原子序數最大，應為第四周期元素，前20號元素中只有Ca符合，故E為Ca．根據$\frac{1}{8}$晶胞可知：含有Ca的個數為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，含有A的個數為1，故A和E可形成離子化合物的化學式為EA₂，則A的化合價為-1價，應為H、F、Cl等元素中的一種，根據A、D同主族可知A為F，D為Cl元素，據此分析解答．

解答 解：（1）根據圖知，s能級呈球形，每個s能級有一個原子軌道；p能級呈啞鈴形，有3個軌道，且三個軌道相互垂直；
故答案為：球；1；啞鈴； 3；
 （2）B、C、D的最高價氧化物的水化物均能互相反應生成鹽和水，說明含有兩性氫氧化物，根據B、C、D同周期可判斷B為Na元素，C為Al元素，E和其它元素既不在同周期也不在同主族且原子序數最大，應為第四周期元素，前20號元素中只有Ca符合，故E為Ca．根據$\frac{1}{8}$晶胞可知：含有Ca的個數為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，含有A的個數為1，故A和E可形成離子化合物的化學式為EA₂，則A的化合價為-1價，應為H、F、Cl等元素中的一種，根據A、D同主族可知A為F，D為Cl元素，
所以A、B、C、D、E分別是氟、鈉、鋁、氯、鈣，
故答案為：氟；鈉；鋁；氯；鈣．

點評 本題考查位置結構性質相互關系及應用、原子軌道等知識點，正確判斷元素是解（2）題關鍵，知道（2）中氫氧化鋁呈兩性是解本題突破口，題目難度不大．