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，E位于元素周期表的ds區。回答下列問題：

(1)B、C中第一電離能較大的是________，基態D原子價電子的軌道表達式為________________。

(2)DA2分子的VSEPR模型是____________。

(3)實驗測得C與氯元素形成的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________(填晶體類型)晶體，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)單質A有兩種同素異形體，其中沸點高的是__________ (填分子式)，原因是______________________________________________________________

(5)D與E所形成化合物晶體的晶胞如圖所示 。

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。如圖晶胞中，原子坐標參數a為(0,0,0)；b為(1/2,0,1/2)；c為(1/2,1/2,0)。則d的坐標參數為________。

Answer 1

【答案】鎂(或Mg) 平面三角形 分子 sp3 極性共價鍵、配位鍵(或共價鍵、配位鍵) O3 O3的相對分子質量大，分子間作用力也大，沸點也高 4 (1，1/2，1/2)

【解析】

A、D為同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3，則A是O，D是S；工業上常電解熔融的C2O3來制取C，故C為Al；B在A、D之間且最外層只有兩個電子，故B是Mg；由E位于元素周期表中ds區，E的最外層有兩個電子且其余各層全充滿，原子序數大于S，位于第四周期，則E是Zn。

綜上，A、B、C、D、E分別為O、Mg、Al、S、Zn。

（1）Mg的最外層電子排布為3s2，而Al為3s23p1，Mg的3s能級全充滿，較穩定，故Mg的第一電離能大于Al；D為S，其價電子排布式為3s23p4，結合泡利原理和洪特規則，可寫出硫原子價電子軌道表達式為，

故答案為：鎂(或Mg)；；

（2）DA2為SO2，中心原子硫的價層電子對數為=3，則其VSEPR模型為平面三角形，故答案為：平面三角形；

（3）①C2Cl6為Al2Cl6，加熱易升華可知其沸點較低，推測其為分子晶體；由球棍模型圖可知鋁原子的價層電子對數為4，則Al為sp3雜化；

②[Al(OH)4]－中，氫、氧原子之間形成O-H極性共價鍵，三個O與Al的三個電子形成Al-O極性共價鍵，此外，一個OH-中氧原子提供孤對電子，Al提供空軌道，形成O→Al配位鍵，

故答案為：分子；sp3；極性共價鍵、配位鍵；

（4）氧元素有O2和O3兩種單質，其中O3的相對分子質量大，分子間作用力也大，沸點也高，

故答案為：O3；O3的相對分子質量大，分子間作用力也大，沸點也高；

(5)①在該晶胞中，與E相距最近的D原子個數為4，則E的配位數為4；

②該坐標系是以a為坐標原點的坐標系，根據b、c的坐標可得d原子的坐標為（1，，）；

故答案為：4；（1，，）。