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___________(用元素符號填空)，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________。

⑷B、C的氟化物晶格能分別是2957 kJ·mol-1 、5492 kJ·mol-1 ，二者相差很大的原因是____________。

(5)D與E形成化合物晶體的晶胞如下圖所示：

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

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】 鎂（或Mg） 平面三角形 分子 sp3 極性共價鍵、配位鍵 Al3+比Mg2+電荷多，半徑小 4 （1，，） 【答題空10】××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則D為S，A為O；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，則B為Mg，E位于元素周期表的ds區則E為Zn。工業上電解熔融C2A3制取單質C，則C為Al；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，則B為Mg，E位于元素周期表的ds區則E為Zn。

(1)鎂原子的3s為全充滿狀態，較為穩定，第一電離能大于鋁原子，基態S原子價電子的軌道表達式為，故答案為：鎂；；

(2)SO2分子的價層電子對數為2+=3，二氧化硫分子的VSEPR模型為平面三角形，故答案為：平面三角形；

(3) ①Al2Cl6加熱時易升華，沸點較低，屬于分子晶體，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，采取sp3雜化，故答案為：分子；sp3；

②在[Al(OH)4]-中Al采取sp3雜化，用最外層的四個空軌道接受O提供的孤對電子形成配合物，其結構式為，其中存在的化學鍵有極性共價鍵、配位鍵，故答案為：極性共價鍵、配位鍵；

⑷Al3+比Mg2+電荷多，半徑小，使得氟化鎂的晶格能小于氟化鋁，故答案為：Al3+比Mg2+電荷多，半徑小；

(5)①根據晶胞結構圖，每個晶胞含有S原子4個，Zn原子個數=8×+6×=4，化學式為ZnS。在該晶胞中，硫原子位于4個Zn原子形成的正四面體的中心，每個S原子周圍有4個Zn原子，則每個Zn原子周圍也有4個S原子，配位數為4，故答案為：4；

②根據晶胞結構圖，原子的坐標參數為a為(0,0,0)；b(1/2,0,1/2)，b為最后邊面的面心；c為(1/2,1/2,0)，c為最下邊面的面心，d為最右邊面的面心，則d原子的坐標參數為(1， ， )，故答案為：(1， ， )；

③根據晶胞結構圖，每個晶胞含有S原子4個，Zn原子個數=8×+6×=4，化學式為ZnS。1mol晶胞的質量為4×97g，設晶胞的邊長為x，則x3×NA×ρg/cm3=4×97g，x=cm，兩個S原子之間的距離等于兩個Zn原子之間的距離等于面對角線的，則兩個S原子之間的距離為××cm=××1010pm，故答案為： ××1010。