Question

【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：

（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___，DA2分子的VSEPR模型是___。

（2）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1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]-中存在的化学键有___。

③C2Cl6与过量的NaOH溶液反应的化学方程式为___。

（3）B、C的氟化物晶格能分别是2957kJmol-1、5492kJmol-1，二者相差很大的原因是___。

（4）D与E所形成化合物晶体的晶胞如图2所示。

①在该晶胞中，E的配位数为___。

②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)。

Answer 1

【答案】镁(或Mg) 平面三角形 分子 sp3 极性共价键、配位键(或共价键、配位键) Al2Cl6+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+6HCl Al3+比Mg2+电荷高、半径小，AlF3的晶格能比MgF2大得多 4 ×1010

【解析】

由A、D同主族且有两种常见化合物和，可推出A为O，D为S；由工业上电解熔融制取单质C，可推出C为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，且A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大，可推出B为Mg，E为Zn。

(1)根据上述分析，B为Mg元素，C为Al元素，镁的最外层s轨道上有2个电子，处于全充满状态，比相邻元素的第一电离能大，则Mg、Al中第一电离能较大的是Mg；D为S元素，基态原子核外电子排布式为，则基态D原子价电子的轨道表达式为；

为，根据价层电子对互斥理论可知，中硫原子含有的孤电子对数是，成键电子对数为2，采用杂化，则分子的VSEPR模型是平面三角形；

(2)是，根据题意，在加热时易升华，说明该分子的熔沸点较低，则属于分子晶体；根据图给球棍模型可知，Al原子形成4个共价单键，则Al原子的杂化轨道类型为杂化；

中Al最外层有3个电子，与O原子形成三个极性共价键，Al原子还有一个空轨道，与氧原子的孤对电子形成配位键，所以中存在的化学键有极性共价键和配位键；

与过量的NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，化学方程式为；

(3)B、C的氟化物分别为、，因为比电荷高、半径小，所以的晶格能比大得多。

(4)根据如图所示晶胞，E原子位于顶点和面心，面心上的E原子，与它等距离最近的D原子有4个，则在该晶胞中，E的配位数为4。

根据如图所示晶胞，晶胞中有E原子，D原子位于四分之一晶胞中的4个小正方体的体心上，一共有4个，设该晶胞的边长为xcm，已知该晶胞的密度为，则晶胞的边长，其观察晶胞图可知：4个Zn原子分布于8个 晶胞的中心，并且这4个Zn原子呈正四面体结构，所以2个Zn原子的距离为面对角线的一半，即为。