Question

2．已知A、B、C、D和E均為元素周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大．A是原子半徑最小的元素．B和C形成的-1價陰離子最外層均為8電子，D和E屬同一周期，又知E是周期表中1-18列中的第7列元素．D的原子序數比E小5，D跟B可形成離子化合物其晶胞結構如圖．請回答：
（1）A元素的名稱是氫；A與碳元素形成最簡單的化合物的VSEPR模型為正四面體．
（2）B與A形成的化合物比C與A形成的化合物沸點高，其原因是氟化氫分子間存在氫鍵，氯化氫分子間沒有氫鍵．
（3）E元素在元素周期表中位置為第四周期第VIIB族，它的+2價離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．
（4）從圖中可以看出“O”代表元素為Ca（填元素符號），該離子化合物晶體的密度為a g•cm^-3，則晶胞的體積是$\frac{78×4}{a{N}_{A}}$cm³（只要求列出算式）

Answer 1

分析 A、B、C、D和E均為元素周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大，A是原子半徑最小的元素，則A是H元素；
B和C形成的-1價陰離子最外層均為8電子，則B和C位于第VIIA族；
D和E屬同一周期，又知E是周期表中1-18列中的第7列元素，則E是Mn元素，D的原子序數比E小5，則D是Ca元素；
B、C原子序數小于D，所以B是F元素、C是Cl元素，再結合題目分析解答．

解答 解：A、B、C、D和E均為元素周期表中前四周期的元素，它們的原子序數依次增大，A是原子半徑最小的元素，則A是H元素；
B和C形成的-1價陰離子最外層均為8電子，則B和C位于第VIIA族；
D和E屬同一周期，又知E是周期表中1-18列中的第7列元素，則E是Mn元素，D的原子序數比E小5，則D是Ca元素；
B、C原子序數小于D，所以B是F元素、C是Cl元素；
（1）A是H元素，A與碳元素形成最簡單的化合物是甲烷，甲烷分子中C原子價層電子對個數是4且不含孤電子對，所以甲烷的VSEPR模型為正四面體結構，
故答案為：氫；正四面體；
（2）A、B、C元素分別是H、F、Cl元素，HF中含有氫鍵、HCl中不含氫鍵，氫鍵的存在導致氫化物的熔沸點升高，所以HF的熔沸點大于HCl，故答案為：氟化氫分子間存在氫鍵，氯化氫分子間沒有氫鍵；
（3）E是Mn元素，在周期表中位于第四周期第VIIB族，失去最外層2個電子形成二價錳離子，
它的+2價離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：第四周期第ⅦB族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（4）該晶胞中黑色球個數是8，白色球個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以黑色球和白色球個數之比=8：4=2：1，因為氟離子為-1價、鈣離子為+2價，氟化鈣中氟離子與鈣離子個數之比為2：1，所以“O”代表元素為Ca，該晶胞體積=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$=$\frac{78×4}{a{N}_{A}}$cm³，故答案為：Ca；$\frac{78×4}{a{N}_{A}}$．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、原子核外電子排布、分子空間構型判斷等知識點，明確均攤法、構造原理及價層電子對互斥理論即可解答，難點是晶胞計算．