Question

已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數依次增大的前20號元素，A與B；C、D與E分別位于同一周期。A原子L層上有2對成對電子， B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C₃DB₆型離子晶體X,，CE、FA為電子數相同的離子晶體。

（1）寫出A元素的基態原子價電子排布式            ；F離子電子排布式       。
（2）寫出X的化學式                     
（3）試解釋工業冶煉D不以DE₃而是以D₂A₃為原料的原因：                   。
（4）CE、FA的晶格能分別為786 KJ/mol l、3401KJ/mo，試分析導致兩者晶格能差異的主要原因是：                                                             。
（5）F與B可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示：F與B形成離子化合物的化學式為________；該離子化合物晶體的密度為a g/cm³，則晶胞的體積是________________(只要求列出算式)。

Answer 1

（1）2s²2p⁴（2分） 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶（2分）
（2）Na₃AlF₆ （2分）
（3）Al₂O₃為離子晶體（或者；離子化合物）而AlCl₃為分子晶體（或共價化合物）（3分）
（4）CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電荷大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^－的帶電荷。（2分）
（5）CaF₂（1分）   （3分）

解析試題分析：由題干知道A、B是第二周期元素，C、D、E是第三周期元素，F是第四周期元素，同時A原子L層上有2對成對電子，則A為O，則B為F，B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子，說明C、D的陽離子也是兩層，再根據CE、FA為電子數相同的離子晶體，D₂A₃制取D，則C為Na、D為Al、E為Cl、F為Ca。
（1）O元素的基態原子價電子排布式是2s²2p⁴；Ca²⁺的含18電子，電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶。
（2）B為F、C為Na、D為Al可知X為Na₃AlF₆。
（3）工業制取鋁一般不用三氯化鋁而用三氧化二鋁主要是Al₂O₃為離子晶體（或者；離子化合物）而AlCl₃為分子晶體（或共價化合物）；
（4）CaO晶體大于NaCl晶體的晶格能的主要原因是CaO晶體中Ca²⁺、O^2-的帶電荷大于NaCl晶體中Na⁺、Cl^－的帶電荷；次要原因是離子半徑。
（5）根據Ca²⁺、F^－的所帶電荷數可以看出以1:2結合，化學式為CaF₂；根據晶胞計算出含有4個Ca²⁺、8個F^－，則。
考點：本題考查元素周期表結構、元素推斷、物質結構、晶體的結構與性質、晶胞的計算。