Question

元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具．A、B、C、D、E、F是周期表中前四周期的六種元素，原子序數(shù)依次增大，其中A和B同周期，固態(tài)的AB₂能升華；C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，C⁺比E少一個(gè)電子層，E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿；D最高價(jià)氧化物中D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)；F有+1、+2兩種常見的化合價(jià)，其單質(zhì)為紅色．回答下列問題：
（1）寫出A、B兩種元素的元素符號(hào)

 

、

 

；D、E元素電負(fù)性由大到小的順序是：

 

 （用元素符號(hào)表示）．
（2）比較A、C常見單質(zhì)熔點(diǎn)

 

＞

 

（用元素符號(hào)表示）．
（3）AE₄中A原子雜化軌道方式為：

 

雜化，其固態(tài)晶體類型為

 

．
（4）F⁺的基態(tài)核外電子排布式為

 

；向F²⁺的硫酸鹽溶液中逐滴加入氨水，先產(chǎn)生沉淀后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液，加入乙醇會(huì)析出藍(lán)色晶體，該晶體中F與NH₃之間的化學(xué)鍵為

 

，該晶體中陽離子的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（5）比較B、D氫化物的沸點(diǎn)

 

＞

 

（用分子式表示），原因是

 

．
（6）元素X的某價(jià)態(tài)陰離子X^n-中所有電子正好充滿K和L電子層，C_nX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示．該晶體中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)比為

 

，晶體中每個(gè)X^n-被

 

個(gè)等距離的C⁺離子包圍．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，A和B同周期，固態(tài)的AB₂能升華，AB₂為CO₂，則A為碳元素，B為氧元素；E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則E最外層電子數(shù)為7，故E為氯元素；C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，C⁺比E少一個(gè)電子層，則C為鈉元素；D原子序數(shù)大于鈉元素小于氯元素，D可能為鎂、鋁、硅、磷、硫元素，但其最高價(jià)氧化物中D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，而SO₃中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)，符合題意，故D為硫元素；F有+1、+2兩種常見的化合價(jià)，F(xiàn)為紅色單質(zhì)，F(xiàn)為銅元素．
（1）依據(jù)上面分析A為碳元素，B為氧元素，同周期自左而右，元素電負(fù)性增強(qiáng)．
（2）碳單質(zhì)金剛石為原子晶體，鈉形成金屬晶體，原子晶體熔點(diǎn)高于該金屬晶體．
（3）四氯化碳是分子晶體，分子中碳原子最外層電子全部成鍵，成4個(gè)C-Cl鍵，碳原子雜化軌道數(shù)為4，采取
sp³雜化．
（4）銅原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫電子排布式；[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O晶體中銅離子與
NH₃之間形成配位鍵．
（5）B為氧元素、D為硫元素，對(duì)應(yīng)氫化物為水與硫化氫，水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力，故沸點(diǎn)高．
（6）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中X^n-、C⁺數(shù)目，據(jù)此判斷陰陽離子之比；以右邊前面頂點(diǎn)的X^n-研究，三條棱向上、向前、向右延伸，還有3個(gè)等距離的C⁺離子．

解答： 解：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，A和B同周期，固態(tài)的AB₂能升華，AB₂為CO₂，則A為碳元素，B為氧元素；E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則E最外層電子數(shù)為7，故E為氯元素；C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，C⁺比E少一個(gè)電子層，則C為鈉元素；D原子序數(shù)大于鈉元素小于氯元素，D可能為鎂、鋁、硅、磷、硫元素，但其最高價(jià)氧化物中SO₃中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)，符合題意，故D為硫元素；F有+1、+2兩種常見的化合價(jià)，F(xiàn)為紅色單質(zhì)，F(xiàn)為銅元素．
（1）依據(jù)上面分析A為碳元素，B為氧元素；同周期自左而右，元素非金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性增強(qiáng)，所以電負(fù)性Cl＞S．
故答案為：C、O；Cl＞S；
（2）碳單質(zhì)金剛石為原子晶體，鈉形成金屬晶體，原子晶體熔點(diǎn)高于該金屬晶體，所以熔點(diǎn)C＞Na；
故答案為：C；Na；
（3）A為碳元素，E為氯元素，AE₄為CCl₄，碳原子最外層電子全部成鍵，成4個(gè)C-Cl鍵，碳原子雜化軌道數(shù)為4，采取sp³雜化，屬于分子晶體；
故答案為：sp³；分子晶體；
（4）F為銅元素，核外電子數(shù)為29，F(xiàn)⁺的基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液，加入乙醇會(huì)析出藍(lán)色晶體，該晶體為[Cu（NH₃）₄]SO₄?H₂O，晶體中銅離子與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵．
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；配位鍵；．
（5）B為氧元素、D為硫元素，對(duì)應(yīng)氫化物為水與硫化氫，水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力，所以氫化物的沸點(diǎn)：水比硫化氫高．
故答案為：H₂O、H₂S；水分子間有氫鍵；
（6）由C_nX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元可知，該晶體晶胞中X^n-數(shù)目為8×

1

8

=1，C⁺數(shù)目為12×

1

4

=3，所以晶體中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)比為3：1；以右邊前面頂點(diǎn)的X^n-研究，三條棱向上、向前、向右延伸，還有3個(gè)等距離的C⁺離子，所以晶體中每個(gè)X^n-被上、下、前、后、左、右6個(gè)等距離的C⁺離子包圍．
故答案為：3：1；6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及元素推斷、電負(fù)性判斷、物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低判斷、電子排布式書寫、判斷雜化軌道類型、以及晶體結(jié)構(gòu)分析等知識(shí)，題目具有一定難度，本題注意晶胞配位數(shù)的判斷方法及均攤計(jì)算法．