题目内容
【题目】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:
(l) 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________。H3A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]
①C2Cl6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]-中存在的化学健有__________。
(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的氯化物晶格能分别是2957KJ/mol、5492KJ/mol,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右图所示。
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(1/2,0,1/2),c为(1/2,1/2,0).则d原子的坐标为__________。
③已知该晶胞的密度为ρg/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);;
(2)平面三角形;H2O分子间存在氢键;
(3)①分子;sp3;②极性共价键、配位键(或共价键、配位键);
(4)熔融MgCl2能导电,可电解;MgO熔沸点高,电解熔融MgO能耗大;
(5)Al3+比Mg2+电荷高、半径小,AlF3的晶格能比MgCl2大得多;
(6)① 4; ②(0,,
); ③
×
×1010;
【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,则A为O元素,D为S元素;工业上电解熔融C2A3制取单质C,则C为Al元素;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,则B为Mg元素,E为Zn元素。
(1)镁原子的3s为全充满状态,较为稳定,第一电离能较大;D为S元素;基态D原子价电子的轨道表达式为,故答案为:镁(或Mg);
;
(2)SO2分子的价层电子对数=2+(6-2×2)=3,VSEPR模型是平面三角形。H2O分子间能够形成氢键,熔沸点比硫化氢高,故答案为:平面三角形;H2O分子间存在氢键;
(3)① Al2Cl6加热时易升华,属于分子晶体,根据结构示意图,其中Al 原子采用sp3杂化,故答案为:分子;sp3;
② [Al (OH)4]-中存在的化学键有共价键、配位键,故答案为:共价键、配位键;
(4)工业上电解熔融氯化镁制备镁,而不是电解氧化镁,是因为熔融MgCl2能导电,可电解;MgO熔沸点高,电解熔融MgO能耗大,故答案为:熔融MgCl2能导电,可电解;MgO熔沸点高,电解熔融MgO能耗大;
(5)Al3+比Mg2+电荷高、半径小,AlF3的晶格能比MgCl2大得多,故答案为:Al3+比Mg2+电荷高、半径小,AlF3的晶格能比MgCl2大得多;
(6)① 根据晶胞结构可知,在晶体中,与E距离最小,且相等的D原子数为4,因此配位数为4,故答案为:4;
②D与周围4个原子形成正四面体结构,D位于a原子右边与x轴垂直的面心上,与b原子等高,与c原子在的连线在垂直与y轴的平面上,则D原子的坐标参数为(1,,
);故答案为:(1,
,
);
③该晶胞中Zn原子数=8×+6×
=4,O原子数=4,设晶胞的晶胞参数为acm,则ρ g/cm3=
=
g/cm3,解得a=
,晶胞面对角线长度为
a cm=
×
cm,故晶胞中D和D离子的距离为对角线长度的一半,为
×
cm=
×
×1010pm,故答案为:
×
×1010。
