Question

【題目】A、B、C、D、E代表前四周期原子序數(shù)依次增大的五種元素。A、D同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3；工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質(zhì)C；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，E位于元素周期表的ds區(qū)。回答下列問題：

（1）B、C中第一電離能較大的是___，基態(tài)D原子價電子的軌道表達式為___，DA2分子的VSEPR模型是___。

（2）實驗測得C與氯元素形成化合物的實際組成為C2Cl6，其球棍模型如圖1所示。已知C2Cl6在加熱時易升華，與過量的NaOH溶液反應(yīng)可生成Na[C(OH)4]。

①C2Cl6屬于___晶體(填晶體類型)，其中C原子的雜化軌道類型為___雜化。

②[C(OH)4]-中存在的化學鍵有___。

③C2Cl6與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式為___。

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

（4）D與E所形成化合物晶體的晶胞如圖2所示。

①在該晶胞中，E的配位數(shù)為___。

②已知該晶胞的密度為ρg/cm3，則其中兩個D原子之間的距離為___pm(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】鎂(或Mg) 平面三角形 分子 sp3 極性共價鍵、配位鍵(或共價鍵、配位鍵) Al2Cl6+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+6HCl Al3+比Mg2+電荷高、半徑小，AlF3的晶格能比MgF2大得多 4 ×1010

【解析】

由A、D同主族且有兩種常見化合物和，可推出A為O，D為S；由工業(yè)上電解熔融制取單質(zhì)C，可推出C為Al；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，E位于元素周期表的ds區(qū)，且A、B、C、D、E五種元素原子序數(shù)依次增大，可推出B為Mg，E為Zn。

(1)根據(jù)上述分析，B為Mg元素，C為Al元素，鎂的最外層s軌道上有2個電子，處于全充滿狀態(tài)，比相鄰元素的第一電離能大，則Mg、Al中第一電離能較大的是Mg；D為S元素，基態(tài)原子核外電子排布式為，則基態(tài)D原子價電子的軌道表達式為；

為，根據(jù)價層電子對互斥理論可知，中硫原子含有的孤電子對數(shù)是，成鍵電子對數(shù)為2，采用雜化，則分子的VSEPR模型是平面三角形；

(2)是，根據(jù)題意，在加熱時易升華，說明該分子的熔沸點較低，則屬于分子晶體；根據(jù)圖給球棍模型可知，Al原子形成4個共價單鍵，則Al原子的雜化軌道類型為雜化；

中Al最外層有3個電子，與O原子形成三個極性共價鍵，Al原子還有一個空軌道，與氧原子的孤對電子形成配位鍵，所以中存在的化學鍵有極性共價鍵和配位鍵；

與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，化學方程式為；

(3)B、C的氟化物分別為、，因為比電荷高、半徑小，所以的晶格能比大得多。

(4)根據(jù)如圖所示晶胞，E原子位于頂點和面心，面心上的E原子，與它等距離最近的D原子有4個，則在該晶胞中，E的配位數(shù)為4。

根據(jù)如圖所示晶胞，晶胞中有E原子，D原子位于四分之一晶胞中的4個小正方體的體心上，一共有4個，設(shè)該晶胞的邊長為xcm，已知該晶胞的密度為，則晶胞的邊長，其觀察晶胞圖可知：4個Zn原子分布于8個 晶胞的中心，并且這4個Zn原子呈正四面體結(jié)構(gòu)，所以2個Zn原子的距離為面對角線的一半，即為。