Question

14．A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A^2-和B⁺具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元索，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子．回答下列問(wèn)題：
（1）四種元素中電負(fù)性最小的是Na（填元素符號(hào)），其中C原子的外圍電子排布式為3s²3p³．
（2）A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為分子晶體和離子晶體．
（3）B、C均可以與D形成化合物，其中熔點(diǎn)較高的是NaCl（用化學(xué)式表示）
（4）A和B可形成1：1型的化合物E，E的電子式為
（5）化合物D₂A的立體構(gòu)型為V形，中心原子的孤電子對(duì)數(shù)為2，單質(zhì)D與濕潤(rùn)的Na₂CO₃反應(yīng)可制備D₂A，其化學(xué)方程式為2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl．
（6）A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為0.566nm，F(xiàn) 的化學(xué)式為Na₂O；晶胞中A 原子的配位數(shù)為8；晶體F的密度=$\frac{4×62g/mol}{（0.566×1{0}^{-7}cm）^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$g•cm^-3（只列式，不計(jì)算）

Answer 1

分析 C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，應(yīng)為P元素，C、D為同周期元素，則應(yīng)為第三周期元素，D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子，應(yīng)為Cl元素，A^2-和B⁺具有相同的電子構(gòu)型，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可知A為O元素，B為Na元素．
（1）同主族元素從上到下電負(fù)性減小，同周期自左而右電負(fù)性增大，四種元素電負(fù)性最小的為Na元素；C為P元素，原子核外電子數(shù)為15，根據(jù)能量最低原理原理書寫核外電子排布圖；
（2）A、B的氫化物分別為H₂O、NaH，前者為分子晶體、后者為離子晶體；
（3）B、C均可以與D形成化合物，分別為NaCl、PCl₃或PCl₅；
（4）A和B可形成1：1型的化合物E為Na₂O₂；
（5）化合物D₂A為Cl₂O，具有水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，單質(zhì)氯氣與濕潤(rùn)的Na₂CO₃反應(yīng)可制備Cl₂O，可同時(shí)生成碳酸氫鈉、氯化鈉；
（6）A和B能夠形成化合物F為離子化合物，陰離子位于晶胞的定點(diǎn)和面心，陽(yáng)離子位于晶胞的體心，則Na的個(gè)數(shù)為8，O的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，N（Na）：N（O）=2：1，則形成的化合物為Na₂O，由晶胞結(jié)構(gòu)可知B原子配位數(shù)為4，結(jié)合化學(xué)式可以計(jì)算A原子配位數(shù)，計(jì)算質(zhì)量和體積，可計(jì)算密度．

解答 解：（1）同主族元素從上到下電負(fù)性減小，同周期自左而右電負(fù)性增大，四種元素電負(fù)性最小的為Na元素Na，C為P元素，原子核外電子數(shù)為15，根據(jù)能量最低原理原理，外圍電子排布式為：3s²3p³，故答案為：Na；3s²3p³；
（2）A的氫化物為H₂O，屬于分子晶體，B的氫化物為NaH，屬于離子晶體，
故答案為：分子晶體； 離子晶體；
（3）B、C均可以與D形成化合物，分別為NaCl、PCl₃或PCl₅，NaCl為離子化合物，熔點(diǎn)較高，PCl₃或PCl₅為分子晶體，熔點(diǎn)較低，故答案為：NaCl；
（4）A和B可形成1：1型的化合物E為Na₂O₂，電子式為，故答案為：；
（5）化合物D₂A為Cl₂O，具有水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，O形成2個(gè)δ鍵，含有2個(gè)孤電子對(duì)，為V形，單質(zhì)氯氣與濕潤(rùn)的Na₂CO₃反應(yīng)可制備Cl₂O，可同時(shí)生成碳酸氫鈉、氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl，
故答案為：V形；2；2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl；
（6）A和B能夠形成化合物F為離子化合物，陰離子位于晶胞的定點(diǎn)和面心，陽(yáng)離子位于晶胞的體心，則Na的個(gè)數(shù)為8，O的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，N（Na）：N（O）=2：1，則形成的化合物為Na₂O，晶胞中O位于頂點(diǎn)，Na位于體心，每個(gè)晶胞中有1個(gè)Na與O的距離最近，每個(gè)定點(diǎn)為8個(gè)晶胞共有，則晶胞中O原子的配位數(shù)為8，
晶胞的質(zhì)量為$\frac{4×62g/mol}{6.02×1{0}^{23}/mol}$，
晶胞的體積為（0.566×10^-7）cm³，
則晶體F的密度為$\frac{4×62g/mol}{（0.566×1{0}^{-7}cm）^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$．
故答案為：Na₂O；8；$\frac{4×62g/mol}{（0.566×1{0}^{-7}cm）^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，為高考常見題型，涉及涉及核外電子排布、沸點(diǎn)比較、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、化學(xué)方程式書寫、晶胞計(jì)算等，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力，難度中等．