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___________(用元素符号填空)。

（2）DA2分子的VSEPR模型是___________。

（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]-中存在的化学键有________。

（4）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____________。

（5）D与E形成化合物晶体的晶胞如下图所示：

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。上图晶胞中，原子的坐标参数为a为(0,0,0)；b(1/2,0,1/2)；c为(1/2,1/2,0)。则d原子的坐标参数为_______。

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）。

Answer 1

【答案】Mg平面三角形分子sp3极性共价键、配位键Al3+比Mg2+电荷多，半径小4（1，，）×1010

【解析】

A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3，A为O元素，D为S元素；工业上电解熔融C2A3制取单质C，C为Al元素；B的原子序数在A与C之间，B最外层只有2个电子，其余各层全充满，B为Mg元素；E最外层只有2个电子，其余各层全充满，E位于元素周期表的ds区，E为Zn元素。

（1）第一电离能：Mg>Al。

（2）用价层电子对互斥理论判断DA2的VSEPR模型。

（3）①Al2Cl6加热时易升华，Al2Cl6属于分子晶体，Al形成4个σ键，Al上没有孤电子对，Al为sp3杂化。

②[Al（OH）4]-中含配位键和极性共价键。

（4）Al3+所带电荷数大于Mg2+，Al3+的半径小于Mg2+，AlF3的晶格能大于MgF2。

（5）①用“均摊法”和晶胞结构确定E的配位数。

②根据坐标系和晶胞中位置分析。

③用“均摊法”确定晶胞中所含D、E的个数，确定晶体的化学式，由密度计算1mol晶体的体积，继而计算晶胞的体积和晶胞的边长，2个D之间的距离是面对角线的一半。

A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3，A为O元素，D为S元素；工业上电解熔融C2A3制取单质C，C为Al元素；B的原子序数在A与C之间，B最外层只有2个电子，其余各层全充满，B为Mg元素；E最外层只有2个电子，其余各层全充满，E位于元素周期表的ds区，E为Zn元素。

（1）B、C分别是Mg、Al，Al的价电子排布式为3s23p1，Mg的价电子排布式为3s2，Mg的3s全充满较稳定，第一电离能：Mg>Al，第一电离能较大的是Mg。答案为：Mg

（2）DA2为SO2，SO2中中心原子S上的孤电子对数为×（6-2×2）=1，S的σ键电子对数为2，S的价层电子对数为1+2=3，SO2的VSEPR模型是平面三角形。答案为：平面三角形

（3）①Al2Cl6加热时易升华，Al2Cl6属于分子晶体。根据Al2Cl6的结构示意图，Al形成4个σ键，Al上没有孤电子对，Al为sp3杂化。答案为：分子 sp3

②[Al（OH）4]-中Al3+与OH-之间为配位键，OH-内O与H之间为极性共价键，[Al（OH）4]-中含配位键和极性共价键。答案为：极性共价键、配位键

（4）Al3+所带电荷数大于Mg2+，Al3+的半径小于Mg2+，AlF3的晶格能大于MgF2。答案为：Al3+比Mg2+电荷多，半径小

（5）①用“均摊法”，晶胞中含S（D）：4个，含Zn（E）：8×+6×=4个，D与E的个数比为1:1，D的配位数为4，则E的配位数为4。答案为：4

②原子的坐标参数：a（0,0,0）；b（1/2,0,1/2）；c（1/2,1/2,0），b位于前面的面心，c位于下底面的面心，d位于右侧面的面心，d原子的坐标参数为（1，，）。答案为：（1，，）

③用“均摊法”，晶胞中含S（D）：4个，含Zn（E）：8×+6×=4个，D与E的个数比为1:1，晶体的化学式为ZnS，1molZnS的质量为97g，1mol晶体的体积为cm3；1个晶胞的体积为cm3，晶胞的边长为cm，两个D原子之间的距离为面对角线的一半，两个D原子之间的距离为×cm=××1010pm。答案为：××1010