题目内容
【题目】[化学—选修3：物质结构与性质]A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3；工业上电解熔融C2A3制取单质C；B、E除最外层均只有2个电子外，其余各层全充满，E位于元素周期表的ds区。回答下列问题：
（1）B、C中第一电离能较大的是 ，基态D原子价电子的轨道表达式为 。
（2）DA2分子的VSEPR模型是 。H2A比H2D熔沸点高得多的原因是 。
（3）实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6，其球棍模型如图所示。已知C2Cl6 在加热时易升华，与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
① C2Cl6属于 晶体（填晶体类型），其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。
② [C(OH)4]－中存在的化学键有 。
（4）工业上制备B的单质是电解熔融B的氯化物，而不是电解BA，原因是 。
（5）B、C的氟化物晶格能分别是2957 kJ·mol-1、5492 kJ·mol-1，二者相差很大的原因是____________。
（6）D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
① 在该晶胞中，E的配位数为______________。
② 原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。右图晶胞中，原子坐标参数a为（0，0，0）；b为（
，0，
）；c为（
，
，0）。则d原子的坐标参数为_________________。
③ 已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，则其中两个D原子之间的距离为_________ pm（列出计算式即可）。
【答案】（1）镁（或Mg）（1分）
（1分）
（2）平面三角形（1分）H2O分子间存在氢键（1分）
（3）①分子（1分）sp3（1分）②极性共价键、配位键（或共价键、配位键）（1分）
（4）熔融MgCl2能导电，可电解；MgO熔沸点高，电解熔融MgO能耗大（2分）
（5）Al3+比Mg2+电荷高、半径小，AlF3的晶格能比MgCl2大得多（2分）
（6）①4（1分）②（0，
，
）（1分）③
（2分）
【解析】
试题分析：A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3，因此A是O，D是S；工业上电解熔融C2A3制取单质C，则C是Al；B、E除最外层均只有2个电子外，其余各层全充满，E位于元素周期表的ds区，因此B是Mg，E是Zn。
（1）同周期自左向右第一电离能逐渐增大，但Mg的3s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，因此B、C中第一电离能较大的是Mg，基态S原子价电子的轨道表达式为。
（2）SO2分子中价层电子对数是
，所以其VSEPR模型是平面三角形。由于H2O分子间存在氢键，因此H2O比H2S熔沸点高得多。
（3）① Al2Cl6的熔沸点较低，易升华，属于分子晶体（填晶体类型），其中Al原子形成4个共价键，杂化轨道类型为sp3杂化。
② [Al(OH)4]－中存在的化学键有极性共价键、配位键。
（4）由于熔融MgCl2能导电，可电解；MgO熔沸点高，电解熔融MgO能耗大，所以工业上制备Mg的单质是电解熔融氯化镁，而不是电解氧化镁。
（5）由于Al3+比Mg2+电荷高、半径小，所以形成的离子键强，AlF3的晶格能比MgCl2大得多。
（6）① 在该晶胞中，Zn的配位数为4。
②根据晶胞结构可知d原子位于右侧面心处，所以坐标参数为（0，1/2，1/2）。
③ 该晶胞中S和Zn的原子个数均是4个，晶胞的密度为ρ g/cm3，则晶胞的边长是
。两个S原子之间的距离为面对角线的一般，即为
pm。
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