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)，基态D原子价电子的轨道表达式为______。

(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________。

⑷B、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】 镁（或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，，） 【答题空10】××1010

【解析】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D为S，A为O；B、E除最外层均只有2个电子外，其余各层全充满，则B为Mg，E位于元素周期表的ds区则E为Zn。工业上电解熔融C2A3制取单质C，则C为Al；B、E除最外层均只有2个电子外，其余各层全充满，则B为Mg，E位于元素周期表的ds区则E为Zn。

(1)镁原子的3s为全充满状态，较为稳定，第一电离能大于铝原子，基态S原子价电子的轨道表达式为，故答案为：镁；；

(2)SO2分子的价层电子对数为2+=3，二氧化硫分子的VSEPR模型为平面三角形，故答案为：平面三角形；

(3) ①Al2Cl6加热时易升华，沸点较低，属于分子晶体，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，采取sp3杂化，故答案为：分子；sp3；

②在[Al(OH)4]-中Al采取sp3杂化，用最外层的四个空轨道接受O提供的孤对电子形成配合物，其结构式为，其中存在的化学键有极性共价键、配位键，故答案为：极性共价键、配位键；

⑷Al3+比Mg2+电荷多，半径小，使得氟化镁的晶格能小于氟化铝，故答案为：Al3+比Mg2+电荷多，半径小；

(5)①根据晶胞结构图，每个晶胞含有S原子4个，Zn原子个数=8×+6×=4，化学式为ZnS。在该晶胞中，硫原子位于4个Zn原子形成的正四面体的中心，每个S原子周围有4个Zn原子，则每个Zn原子周围也有4个S原子，配位数为4，故答案为：4；

②根据晶胞结构图，原子的坐标参数为a为(0,0,0)；b(1/2,0,1/2)，b为最后边面的面心；c为(1/2,1/2,0)，c为最下边面的面心，d为最右边面的面心，则d原子的坐标参数为(1， ， )，故答案为：(1， ， )；

③根据晶胞结构图，每个晶胞含有S原子4个，Zn原子个数=8×+6×=4，化学式为ZnS。1mol晶胞的质量为4×97g，设晶胞的边长为x，则x3×NA×ρg/cm3=4×97g，x=cm，两个S原子之间的距离等于两个Zn原子之间的距离等于面对角线的，则两个S原子之间的距离为××cm=××1010pm，故答案为： ××1010。