Question

(12分)：【化学——物质结构与性质】
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大。B、C、D同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水，D的原子半径是同周期原子中最小的。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)上述A、B、C、D四种元素中第一电离能最小的是         ，电负性最大的是        ，   原子半径由小到大的顺序为            。  (填相关元素的元素符号)
(2)A和D的氢化物中，沸点较高的是         (填相关物质的分子式)；其原因是        。
(3)A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：则每个晶胞中含阳离子的数目为      ，含阴离子的数目为          ，该离子化合物的化学式为              。

Answer 1

（1）Na （1分）    F （1分） 
F < Cl < Al < Na （2分）
（2）HF （1分） ，因为HF分子间存在氢键 ；（2分）
（3）4 （2分）  8 （2分）  CaF₂（1分）

试题分析：B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水，说明含有两性氢氧化物，根据B、C、D同周期可判断B为Na元素，C为Al元素，D的原子半径是同周期原子中最小的，可知D为Cl元素，A、D同主族，则A为F元素，E和其它元素既不在同周期也不在同主族且原子序数最大，应为第四周期元素，前20号元素中只有Ca符合。
（1）根据A、B、C、D四种元素在周期表中的位置，第一电离能最小的是Na，电负性最大的是F，根据原子半径变化规律：同主族元素电子层数越多半径越大，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则F < Cl < Al < Na。
（2）HF中的F元素原子半径小，元素的电负性较强，HF分子间能形成氢键，HCl分子间不含氢键，所以HF的沸点大于HCl。
（3）Ca²⁺位于晶胞的8个顶点和6个面的面心，所以每个晶胞含Ca²⁺：8×1/8+6×1/2=4；8个F?全部位于晶胞内部，所以每个晶胞含F?8个；因此该离子化合物的化学式为CaF₂。