Question

已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素。A与B，C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子，B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C₃DB₆型离子晶体X，CE、FA为电子数相同的离子晶体。
(1)写出A元素的基态原子价电子排布式__________；F离子电子排布式为__________。
(2)写出X的化学式__________________________，化学名称为_________________。
(3)写出X涉及金属冶炼中的一个化学方程式_______________________________。
(4)试解释工业冶炼D不以DE₃而是以D₂A₃为原料的原因：
________________________________________________________________________。
(5)CE、FA的晶格能分别为786 kJ·mol^－1、3 401 kJ·mol^－1，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是_______________________________________
(6)F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：F与B形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。

Answer 1

(1)2s²2p⁴　1s²2s²2p⁶3s²3p⁶
(2)Na₃AlF₆　六氟合铝酸钠
(3)2Al₂O₃(熔融)4Al＋3O₂↑
(4)Al₂O₃为离子晶体而AlCl₃为分子晶体，熔融状态下AlCl₃不导电
(5)CaO晶体中Ca^2＋、O^2－的带电量大于NaCl晶体中Na^＋、Cl^－的带电量
(6)CaF₂　

由A原子L层上有2对成对电子，可知A原子的电子排布为1s²2s²2p⁴，为氧元素；A与B同周期，且B原子序数大于A的，故B必为氟元素；则可根据C₃DB₆为离子晶体，且B、C、D的简单离子核外电子排布相同，结合化合价可推出C、D分别为钠元素和铝元素，X为Na₃AlF₆；由CE、FA为电子数相同的离子晶体可推出二者分别为NaCl和CaO。(6)由图中看出，每个晶胞中含有Ca原子个数8×＋6×＝4，F原子全部在该晶胞内部，故该晶胞含有F原子个数为8，其化学式为CaF₂；取一个晶胞，其质量为，则其体积为质量除以密度，即。