Question

1．已知A、B、C、D、E、F是周期表中前四周期的六种元素，它们的性质或结构信息如表，请根据信息回答下列问题：

元素	性质或结构信息
A	单质为黄色粉末，难溶于水，能形成2种二元含氧酸
B	M层有1个未成对的p电子，核外电子总数大于7
C	与锂形成的合金常用于航天飞行器，单质能溶于强酸和强碱
D	S电子总数比p电子总数少2个，单质或氧化物均具有很高的熔、沸点
E	周期表中电负性最大的元素
F	最外层有2个电子，但次外层有18个电子

（1）A原子的最外层电子排布式为3s²3p⁴，D原子共有14种不同运动状态的电子，F的离子的价层电子轨道示意图为．
（2）C与D元素第一电离能的大小关系：Si＞Al（填元素符号）；
（3）A、B两元素的氢化的分子中键能较小的是H₂S（填分子式，下同），分子较稳定的是HCl；
（4）C的单质、镁、NaOH溶液可以构成原电池，则负极的电极反应式为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）A的氢化物分子中的中心原子的杂化方式为sp³，F的离子可与氨分子形成[F（NH₃）₄]²⁺，该阳离子中存在的化学键类型有共价键和配位键；
（6）E与钙可组成离子化合物，其晶细胞结构如图所示，该化合物的电子式为．已知该化合物晶胞$\frac{1}{8}$的体积为2.0×10^-23cm³，该离子化合物的密度为3.2g/cm³（保留一位小数）．

Answer 1

分析 A单质常温下为固体，难溶于水易于溶CS₂，能形成2种二元含氧酸，因此A为S；B原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7，则B应该是Cl；C单质与锂形成的合金常用于航天飞行器，单质能溶强酸和强碱，所以C为Al；D原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2个，单质和氧化物均为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点，则D为Si；E是周期表中电负性最大的元素是F，即E为F元素；F最外层有2个电子，但次外层有18个电子，则F的原子序数为30，为Zn元素，据此进行解答．

解答 解：A单质常温下为固体，难溶于水易于溶CS₂，能形成2种二元含氧酸，因此A为S；B原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7，则B应该是Cl；C单质与锂形成的合金常用于航天飞行器，单质能溶强酸和强碱，所以C为Al；D原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2个，单质和氧化物均为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点，则D为Si；E是周期表中电负性最大的元素是F，即E为F元素；F最外层有2个电子，但次外层有18个电子，则F的原子序数为30，为Zn元素，
（1）A为S元素，S元素位于第三周期第ⅥA族，所以S原子的最外层电子排布式为：3s²3p⁴；D为Si元素，Si元素的原子序数是14，核外电子数是14个，所以Si原子共有14种不同运动状态的电子；F离子为锌离子，其价层电子为3d轨道的10个电子，其价层电子的排布图为：，
故答案为：3s²3p⁴；14；；
（2）非金属性越强，第一电离能越大，金属性越强，第一电离能越小，所以二者的第一电离能大小为：Si＞Al，
故答案为：Si；Al；
（3）非金属性是S弱于Cl，所以两种元素的氢化物分子中键能较小的是H₂S；非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此分子较稳定的是HCl，
故答案为：H₂S；HCl；
（4）原电池中较活泼的金属做负极，镁的金属性强于Al，但由于铝能和氢氧化钠溶液，而镁不能，所以单质铝、镁、NaOH溶液构成的原电池中铝是负极，镁是正极，因此负极的电极反应式为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）A为S元素，其氢化物为H₂S，H₂S中O形成2个δ键，孤电子对数=$\frac{6-2×1}{2}$=2，所以S原子采用sp³杂化；
F为Zn，[F（NH₃）₄]²⁺为[Zn（NH₃）₄]²⁺，N原子和Zn原子之间存在配位键，NH₃中H和N之间存在共价键，所以该阳离子中存在的化学键类型为共价键和配位键，
故答案为：sp³；共价键和配位键；
（6）E为F原子，根据晶胞的结构图并依据均摊原理可知，氟原子的个数为8，钙原子的个数为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4个，因此该化合物的化学式为CaF₂，含有离子键的离子化合物，因此其电子式为；
已知该化合物晶胞$\frac{1}{8}$的体积为2.0×10^-23cm³，则该晶胞的体积是8×2.0×10^-23cm³，
因此根据晶胞中钙离子的个数是4个可知：$\frac{ρ×8×2.0×1{0}^{-23}c{m}^{3}}{78g/mol}$×6.02×10²³/mol=4，
解得：ρ=$\frac{78g/mol×4}{8×2.0×1{0}^{-23}×c{m}^{3}×6.02×1{0}^{23}/mol}$=3.2g/cm³，
故答案为：；3.2g/cm³．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的应用、晶胞的计算，题目难度较大，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，（6）中的晶胞计算为难点，注意掌握晶胞计算的方法与技巧．