Question

16．A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素．A、B元素原子的价电子排布分别为ns¹、ns²np²，C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p能级中有1个电子．
（1）A、C形成的化合物③（填序号）．
①一定属于离子化合物　②一定属于共价化合物　③可能属于离子化合物，也可能属于共价化合物
（2）C原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴．
（3）若A元素的原子最外层电子排布为1s¹，写出A、C形成的含有配位键的一种微粒符号：H₃O⁺．
（4）当n=2时，每个BC₂中含有2个σ键，2个π键．当n=3时，B与C形成的晶体类型为原子晶体．
（5）若D元素与Fe形成某种晶体，该晶体的晶胞如图所示．则该晶体的化学式是Fe₂Al（用元素符号表示）；若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为$\frac{0.92}{{a}^{3}}$g/cm³．

Answer 1

分析 A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素．A元素的原子最外层电子排布为ns¹，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布为ns²np²，B位于ⅣA族；C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素原子有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；D元素原子的M电子层的p能级中有1个电子，则D元素原子电子排布式为1s²2s²2p⁶ 3s²3p¹，故D为Al元素．
（1）A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则A为氢或Na元素等，可以与氧元素形成水、氧化钠等；
（2）氧原子核外电子数为8，根据核外电子排布规律书写；
（3）若A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则A为H元素，与O元素形成的含有配位键微粒为H₃O⁺；
（4）当n=2时，B为碳元素，BC₂为CO₂，结构式为O=C=O；
当n=3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为二氧化硅，属于原子晶体；
（3）根据均摊法计算晶胞中Al、Fe原子数目，确定晶体的化学式，进而计算晶胞的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶体的密度．

解答 解：A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素．A元素的原子最外层电子排布为ns¹，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布为ns²np²，B位于ⅣA族；C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素原子有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；D元素原子的M电子层的p能级中有1个电子，则D元素原子电子排布式为1s²2s²2p⁶ 3s²3p¹，故D为Al元素．
（1）A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则A为氢或Na元素等，可以与氧元素形成共价键化合物--水等，可以形成离子化合物--氧化钠、过氧化钠等，故答案为：③；
（2）氧原子核外电子数为8，核外电子排布为1s²2s²2p⁴，故答案为：1s²2s²2p⁴；
（3）若A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则A为H元素，与O元素形成的含有配位键微粒为H₃O⁺，故答案为：H₃O⁺；
（4）当n=2时，B为碳元素，BC₂为CO₂，结构式为O=C=O，含有2个σ键、2个π键；
当n=3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为二氧化硅，属于原子晶体，
故答案为：2；2；原子晶体；
（3）晶胞中Al原子数目为4、Fe原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{4}$=8，Al、Fe原子数目之比为1：2，故晶体的化学式为Fe₂Al，晶胞的质量为$\frac{4×27+8×56}{6.02×1{0}^{23}}$g，晶胞质量为（a×10^-7cm）³，则晶体的密度为：$\frac{4×27+8×56}{6.02×1{0}^{23}}$g÷（a×10^-7cm）³=$\frac{0.92}{{a}^{3}}$g/cm³，
故答案为：Fe₂Al；$\frac{0.92}{{a}^{3}}$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布规律、化学键、晶体类型、晶胞计算等，难度中等，注意基础知识的理解掌握．