Question

【題目】A、B、C、D、E代表前四周期原子序數依次增大的五種元素。A、D同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3；工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質C；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿。回答下列問題：

（1）B、C中第一電離能較大的是______________（填元素符號），基態(tài)D原子價電子的軌道表達式為______________。

（2）DA2分子的VSEPR模型是______________。H2A比H2D熔沸點高得多的原因是______________。

（3）實驗測得C與氯元素形成化合物的實際組成為C2Cl6，其球棍模型如圖所示。已知C2Cl6 在加熱時易升華，與過量的NaOH溶液反應可生成Na[C(OH)4]。

①C2Cl6屬于______________晶體（填晶體類型），其中C原子的雜化軌道類型為______________雜化。

②[C(OH)4]－中存在的化學鍵有______________。

（4）工業(yè)上制備B的單質是電解熔融B的氯化物，而不是電解BA，原因是__________。

（5）B、C的氟化物晶格能分別是2957kJ·mol-1、5492kJ·mol-1，二者相差很大的原因是______________。

（6）D與E所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。

①在該晶胞中，E的配位數為____________。

②原子坐標參數可表示晶胞內部各原子的相對位置。右圖晶胞中，原子坐標參數a為（0，0，0）；b為（，0，）；c為（，，0）。則d原子（面心上）的坐標參數為______________。

③已知該晶胞的密度為ρg/cm3，則其中兩個D原子之間的距離為______________pm（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 Mg 平面三角形 H2O分子間存在氫鍵 分子 sp3 極性共價鍵、配位鍵（或共價鍵、配位鍵） 熔融MgCl2能導電，可電解；MgO熔沸點高，電解熔融MgO能耗大 Al3+比Mg2+電荷高、半徑小，AlF3的晶格能比MgF2大得多 4 （1，，） ××1010

【解析】A、B、C、D、E代表前四周期原子序數依次增大的五種元素。A、D同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3，A是O，D是S。工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質C，C是Al；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，所以B是Mg，E是Zn。則（1）鎂的3s軌道電子處于全充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，則B、C中第一電離能較大的是Mg，基態(tài)S原子價電子的軌道表達式為。（2）SO2分子中S原子的價層電子對數＝2＋(6-2×2)/2=3，所以VSEPR模型是平面三角形。由于H2O分子間存在氫鍵，所以H2O比H2S熔沸點高得多。（3）①受熱易升華，說明Al2Cl6屬于分子晶體，分子中Al形成4個共價鍵，則Al原子的雜化軌道類型為sp3雜化。②[Al(OH)4]－中存在的化學鍵有配位鍵、共價鍵。（4）由于熔融MgCl2能導電，可電解；MgO熔沸點高，電解熔融MgO能耗大，所以工業(yè)上制備Mg的單質是電解熔融Mg的氯化物，而不是電解氧化鎂。（5）B、C的氟化物均是離子晶體，由于Al3+比Mg2+電荷高、半徑小，因此AlF3的晶格能比MgF2大得多。（6）①根據晶胞結構可判斷該晶胞中，Zn的配位數為4。②根據晶胞結構并參照a、b、c的原子坐標參數可知d原子（面心上）的坐標參數為（1，，）。③根據晶胞結構可知Zn原子個數＝8×1/8+6×1/2=4，S原子個數＝4，已知該晶胞的密度為ρg/cm3，則晶胞的邊長＝，其中兩個S原子之間的距離為面對角線的一半，則為。