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：
（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)。
【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
。
