Question

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。回答下列问题：

（1）B、C中第一电离能较大的是______________（填元素符号），基态D原子价电子的轨道表达式为______________。

（2）DA₂分子的VSEPR模型是______________。H₂A比H₂D熔沸点高得多的原因是______________。

（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]。

① C₂Cl₆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）工业上制备B的单质是电解熔融B的氯化物，而不是电解BA，原因是__________。

（5）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______________。

（6）D与E所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。

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。右图晶胞中，原子坐标参数a为（0，0，0）；b为（，0，）；c为（，，0）。则d原子（面心上）的坐标参数为______________。

③ 已知该晶胞的密度为ρ g/cm³，则其中两个D原子之间的距离为______________pm（列出计算式即可）。

Answer

Mg 平面三角形 H2O分子间存在氢键 分子 sp3 极性共价键、配位键（或共价键、配位键） 熔融MgCl2能导电，可电解；MgO熔沸点高，电解熔融MgO能耗大 Al3+比Mg2+电荷高、半径小，AlF3的晶格能比MgF2大得多 4 （1，，） ××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，A是O，D是S。工业上电解熔融C2A3制取单质C，C是Al；B、E除最外层均只有2个电子外，其余各层全充满，所以B是Mg，E是Zn。则（1）镁的3s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，则B、C中第一电离能较大的是Mg，基态S原子价电子的轨道表达式为。（2）SO2分子中S原子的价层电子对数＝2＋(6-2×2)/2=3，所以VSEPR模型是平面三角形。由于H2O分子间存在氢键，所以H2O比H2S熔沸点高得多。（3）①受热易升华，说明Al2Cl6属于分子晶体，分子中Al形成4个共价键，则Al原子的杂化轨道类型为sp3杂化。②[Al(OH)4]－中存在的化学键有配位键、共价键。（4）由于熔融MgCl2能导电，可电解；MgO熔沸点高，电解熔融MgO能耗大，所以工业上制备Mg的单质是电解熔融Mg的氯化物，而不是电解氧化镁。（5）B、C的氟化物均是离子晶体，由于Al3+比Mg2+电荷高、半径小，因此AlF3的晶格能比MgF2大得多。（6）①根据晶胞结构可判断该晶胞中，Zn的配位数为4。②根据晶胞结构并参照a、b、c的原子坐标参数可知d原子（面心上）的坐标参数为（1，，）。③根据晶胞结构可知Zn原子个数＝8×1/8+6×1/2=4，S原子个数＝4，已知该晶胞的密度为ρg/cm3，则晶胞的边长＝，其中两个S原子之间的距离为面对角线的一半，则为。