Question

A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，其原子序數(shù)依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高價氧化物對應(yīng)的水化物均能互相反應(yīng)生成鹽和水。A和E可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示：

(1)C元素是__________。

(2)A和E所形成的化合物的電子式是__________。

(3)A、B、C、D四種元素的離子半徑由小到大的順序為__________(用離子符號表示)。

(4)A和D的氫化物中，后者沸點較低，原因是______________________________。

(5)已知A和E所形成的化合物晶體的晶胞體積為1.6×10^-22 cm³，則A和E組成的離子化合物的密度為(結(jié)果保留一位小數(shù))__________。

Answer 1

(1)Al

(3)Al³⁺＜Na⁺＜F^-＜Cl^-

(4)HF分子間存在氫鍵

(5)3.1 g·cm^-3

解析：由“B、C、D同周期、原子序數(shù)依次增大且B、C、D的最高價氧化物對應(yīng)的水化物均能互相反應(yīng)生成鹽和水”，可以推知C為Al，B為Na，D可能是S或Cl，又由“E和其他元素既不在同周期也不在同主族”可推知E為Ca；又由晶胞圖可推知，陰離子只能是F^-，即A為F，D為Cl.因此A、B、C、D、E五種元素分別為F、Na、Al、Cl、Ca.

A、B、C、D四種元素對應(yīng)的離子為F^-、Na⁺、Al³⁺、Cl^-，F(xiàn)、Cl同一主族，F(xiàn)^-＜Cl^-，而F^-、Na⁺、Al³⁺是電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，原子序數(shù)越小，離子半徑越大，故四種離子的半徑由小到大的順序為：Al³⁺＜Na⁺＜F^-＜Cl^-.

A和E形成的化合物的化學(xué)式為CaF₂，假設(shè)CaF₂的物質(zhì)的量為1 mol，則其質(zhì)量為78 g，1 mol CaF₂晶體中含有1 mol Ca²⁺，由晶胞圖分析可知，1個CaF₂晶胞含有Ca²⁺8×+6×=4，則1 mol CaF₂晶體含有個晶胞，1 mol CaF₂晶體的體積為1.6×10^-22 cm³×，故CaF₂晶體的密度為：

=3.1 g·cm^-3.