Question

（2011?咸陽模擬）[化學-選修物質結構與性質]
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前20號的元素，它們的原子序數依次增大．A與其他4種元素既不在同一周期也不在同一主族．B原子的L層有1對成對電子且其單質是空氣的主要成分．C原子的L層p軌道中有5個電子；D是周期表中1--18列中的第14列元素；D元素原子次外層電子數與最外層電子數之比為4：1． E跟C可形成離子化合物，其晶胞結構如右圖．請回答：
（1）A與D形成的最簡單化合物的分子式是

SiH₄

，該分子的立體構型是

正四面體

．該分子屬于

非極

（填“極性”或“非極性”）分子
（2）C與D形成的化合物晶體類型是

分子晶體

．B單質分子中含

1

個σ鍵

2

個π鍵
（3）C的電子排布圖

（4）從上圖中可以看出，E踉C形成的化合物的化學式為

CaF₂

；若設該晶胞的邊長為a cm，則該離子化合物晶體的密度是

78g/mol 6.02×1023mol-1 ×4

a3cm3

（只要求列出算式）．
（5）電負性（用X表示）也是元素的一種重要性質，下表給出8種元素的電負性數值：

元素	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	K
電負性	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1	2.5	3.0	0.8

請回答下列有關問題：
①估計鈣元素的電負性的取值范圍：

0.8

＜X＜

1.2

②經驗規律告訴我們：當形成化學鍵的兩原子相應元素的電負性差值大于17時，所形成的一般為離子鍵；當小于1.7時，一般為共價鍵．試推斷AlC1₃中形成的化學鍵的類型及其理由是

共價鍵，因為AlCl₃中氯與鋁的電負性差值為1.5小于1.7，故AlCl₃中化學鍵為共價鍵

．

Answer 1

分析：B原子的L層有1對成對電子且其單質是空氣的主要成分，所以B為N元素．C原子的L層p軌道中有5個電子，所以C為F元素．D是周期表中1--18列中的第14列元素，即為碳族元素，且D元素原子次外層電子數與最外層電子數之比為2：1，所以D為Si元素．E跟C可形成離子化合物，根據晶胞結構可知晶胞中C原子與E原子個數之比為2：1，C為F元素，其離子為-1價，E離子為+2價，又由于A、B、C、D和E為前20號的元素，原子序數依次增大，故E為Ca元素．A與其他4種元素既不在同一周期也不在同一主族，所以A為H元素．故A為H元素，B為N元素，C為F元素，D為Si元素，E為Ca元素．

解答：解：（1）A為H元素，D為Si元素，所以A與D形成的最簡單化合物為SiH₄．SiH₄中Si成4個δ鍵，最外層電子全部參與成鍵，立體構型是正四面體．SiH₄立體構型是正四面體，為對稱結構，正負電荷重心重合，為非極性分子．
故答案為：SiH₄；   正四面體；    非極
（2）C為F元素，D為Si元素，形成的化合物為SiF₄，都是非金屬元素，所以為分子晶體．
B為N元素，其單質為N₂，兩個N原子以三鍵結合，含有1個σ鍵，2個π鍵．
故答案為：分子晶體；1；2
（3）C為F元素，核外有7個電子，其電子排布圖．
故答案為：
（4）C為F元素，E為Ca元素，由晶胞結構可知晶胞中F^-離子數為8，Ca²⁺離子數為8×

1

8

+6×

1

2

=4，F^-與Ca²⁺離子個數比為2：1，所以化學式為CaF₂．
該晶胞中相當于含有4個CaF₂分子，CaF₂的摩爾質量為78g/mol．所以1個CaF₂晶胞的質量為

78g/mol

6.02×1023mol-1

×4
晶胞的體積為a³cm³．所以CaF₂的密度為

78g/mol 6.02×1023mol-1 ×4

a3cm3

．
故答案為：CaF₂；  

78g/mol 6.02×1023mol-1 ×4

a3cm3

．
 （5）①同一周期從左至右，有效核電荷遞增，原子半徑遞減，對電子的吸引能力漸強，因而電負性值遞增；同族元素從上到下，隨著原子半徑的增大，元素電負性值遞減．鈣元素的電負性的取值范圍：0.8＜X＜1.2．
故答案為：0.8＜X＜1.2．
②AlCl₃中氯與鋁的電負性差值為1.5小于1.7，故AlCl₃中化學鍵為共價鍵
 故答案為：共價鍵，因為AlCl₃中氯與鋁的電負性差值為1.5小于1.7，故AlCl₃中化學鍵為共價鍵．

點評：考查化學鍵、分子結構與極性問題、晶胞、電負性等，難度中等，關鍵根據題干推出各元素，利用所學知識進行解答．