Question

已知A、B、C、D、E、F六種短周期元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表，請(qǐng)根據(jù)信息回答下列問(wèn)題。

元素     性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息

A           單質(zhì)常溫下為固體，難溶于水易于溶CS₂。能形成2種二元含氧酸。

B            原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子。核外p電子總數(shù)大于7。

C            單質(zhì)曾被稱為“銀色的金子”。與鋰形成的合金常用于航天飛行器。單質(zhì)能溶強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。

D           原子核外電子層上s電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2個(gè)。單質(zhì)和氧化物均為空間網(wǎng)狀晶體，具有很高的熔、沸點(diǎn)。

E            其氧化物是汽車尾氣的主要有害成分之一，也是空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的指標(biāo)之一；該元素在三聚氰胺中含量較高。

F            周期表中電負(fù)性最大的元素

 

（1）A原子的最外層電子排布式             ，D原子共有           種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

（2）F與E元素第一電離能的大小關(guān)系：       ＞      （填元素符號(hào)）。

（3）A，B兩元素的氫化物分子中鍵能較小的是        ；分子較穩(wěn)定的是         。（填分子式）

（4）C單質(zhì)、鎂、NaOH溶液可以構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________。

（5）F與鈣可組成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物的電子式是                 。已知該化合物晶胞1/8的體積為2.0×10^-23cm³，求該離子化合物的密度，請(qǐng)列式并計(jì)算（結(jié)果保留一位小數(shù)）：_______________________。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）3s²3p⁴（2分），14（1分）。（2）N，F(xiàn) （各1分，共2分）

（3）H₂S（2分），HCl（2分）  （4）Al-3e^-+4OH^- ＝AlO₂^-+2H₂O（2分）

（5）（2分）      ＝3.2 g/cm³（列式2分，結(jié)果1分，無(wú)單位扣1分）

【解析】

試題分析：A、單質(zhì)常溫下為固體，難溶于水易于溶CS₂，能形成2種二元含氧酸，因此A是S；B、原子的M層有1個(gè)未成對(duì)的p電子，核外p電子總數(shù)大于7，則B應(yīng)該是Cl；C、單質(zhì)曾被稱為“銀色的金子”，與鋰形成的合金常用于航天飛行器，單質(zhì)能溶強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，所以C是Al；D、原子核外電子層上s電子總數(shù)比p電子總數(shù)少2個(gè)，單質(zhì)和氧化物均為空間網(wǎng)狀晶體，具有很高的熔、沸點(diǎn)，則D是Si；E、其氧化物是汽車尾氣的主要有害成分之一，也是空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的指標(biāo)之一；該元素在三聚氰胺中含量較高，則E是N；F、周期表中電負(fù)性最大的元素是F，即F是氟元素。

（1）S元素位于第三周期第ⅥA族，所以S原子的最外層電子排布式為3s²3p⁴；Si元素的原子序數(shù)是14，核外電子數(shù)是14個(gè)，所以Si原子共有14種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

（2）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。但由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，其第一電離能大于氟元素的，所以F與E元素第一電離能的大小關(guān)系：N＞F。

（3）非金屬性是S弱于Cl，所以兩種元素的氫化物分子中鍵能較小的是H₂S；非金屬性越強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，因此分子較穩(wěn)定的是HCl。

（4）原電池中較活潑的金屬做負(fù)極，鎂的金屬性強(qiáng)于Al。但由于鋁能和氫氧化鈉溶液，二鎂不能，所以單質(zhì)鋁、鎂、NaOH溶液構(gòu)成的原電池中鋁是負(fù)極，鎂是正極，因此負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e^-+4OH^- ＝AlO₂^-+2H₂O。

（5）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖并依據(jù)均攤原理可知，氟原子的個(gè)數(shù)＝8個(gè)，鈣原子的個(gè)數(shù)＝8×＋6×＝4個(gè)，因此該化合物的化學(xué)式為CaF₂，含有離子鍵的離子化合物，因此其電子式為；已知該化合物晶胞1/8的體積為2.0×10^-23cm³，則該晶胞的體積是8×2.0×10^-23cm³，因此根據(jù)晶胞中鈣離子的個(gè)數(shù)是4個(gè)可知×6.02×10²³/mol＝4，解得ρ＝＝3.2 g/cm³。

考點(diǎn)：考查元素推斷、核外電子排布、第一電離能比較、鍵能、氫化物穩(wěn)定性判斷以及晶體結(jié)構(gòu)與晶胞密度的計(jì)算等