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______．
（2）写出X的化学式______
（3）试解释工业冶炼D不以DE₃而是以D₂A₃为原料的原因：______．
（4）CE、FA的晶格能分别为786KJ/mol l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：______．
（5）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/cm3，则晶胞的体积是______（只要求列出算式）．

Answer

A原子L层上有2对成对电子，则A是O元素，A和B同周期，且B的原子序数大于A，B能形成离子，所以B是F元素；
FA是离子化合物，F应该是+2价，属于第二主族，且F原子序数增大，但属于前20号元素，所以F是Ca元素；
C、D与E分别位于同一周期，且原子序数依次增大，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，B显-2价，C和D的化合价都为正整数，根据原子个数知，C是+1价，D是+3价，且原子序数大于10，所以C是Na元素，D是Al元素，E是Cl元素．
（1）根据核外电子排布式的书写规则书写；
（2）先确定元素，然后写出化学式；
（3）氧化铝是原子晶体，氯化铝是分子晶体，其熔点不同；
（4）晶格能与离子电荷成正比；
（5）利用均摊法确定化学式，晶胞的质量与其密度之比为体积．
【解析】
A原子L层上有2对成对电子，则A是O元素，A和B同周期，且B的原子序数大于A，B能形成离子，所以B是F元素；
FA是离子化合物，F应该是+2价，属于第二主族，且F原子序数增大，但属于前20号元素，所以F是Ca元素；
C、D与E分别位于同一周期，且原子序数依次增大，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，B显-2价，C和D的化合价都为正整数，根据原子个数知，C是+1价，D是+3价，且原子序数大于10，所以C是Na元素，D是Al元素，E是Cl元素．
（1）A是O元素，其最外层电子为其价电子，其价电子排布式为：2s22p4，F是Ca元素，钙原子失去最外层一个电子变成钙离子，钙离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6；
故答案为：2s22p4，1s22s22p63s23p6；
（2）通过以上分析知，C是Na元素，D是Al元素，B是F元素，所以其化学式为Na3AlF6；
故答案为：Na3AlF6；
（4）氯化铝为分子晶体，氧化铝为原子晶体，用氧化铝冶炼铝消耗能量大；
故答案为：氯化铝为分子晶体，氧化铝为原子晶体，用氧化铝冶炼铝消耗能量大；
（5）晶格能与离子的电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙离子、氧离子电荷大于钠离子、氯离子电荷，所以氧化钙晶格能大于氯化钠；
故答案为：晶格能与离子的电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙离子、氧离子电荷大于钠离子、氯离子电荷；
（6）该分别中氟离子个数=8，钙离子个数==4，钙离子和氟离子个数比=4：8=1：2，所以其化学式为
CaF2；     
该晶胞中含有8个氟离子，4个钙离子，其质量为，密度为ρ，所以其体积V==
故答案为：CaF2，．