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(jiàn)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(gè)電子外，其余各層全充滿(mǎn)，E位于元素周期表的ds區(qū)。回答下列問(wèn)題：

（1）B、C中第一電離能較大的是___________(用元素符號(hào)填空)。

（2）DA2分子的VSEPR模型是___________。

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得C與氯元素形成化合物的實(shí)際組成為C2Cl6，其球棍模型如圖所示。已知C2Cl6在加熱時(shí)易升華，與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)可生成Na[C(OH)4]。

①C2Cl6屬于______晶體（填晶體類(lèi)型），其中C原子的雜化軌道類(lèi)型為____雜化。

②[C(OH)4]-中存在的化學(xué)鍵有________。

（4）B、C的氟化物晶格能分別是2957 kJ·mol-1 、5492 kJ·mol-1 ，二者相差很大的原因是____________。

（5）D與E形成化合物晶體的晶胞如下圖所示：

①在該晶胞中，E的配位數(shù)為__________。

②原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。上圖晶胞中，原子的坐標(biāo)參數(shù)為a為(0,0,0)；b(1/2,0,1/2)；c為(1/2,1/2,0)。則d原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。

③已知該晶胞的密度為ρg/cm3，則其中兩個(gè)D原子之間的距離為____pm（列出計(jì)算式即可）。

Answer 1

【答案】Mg平面三角形分子sp3極性共價(jià)鍵、配位鍵Al3+比Mg2+電荷多，半徑小4（1，，）×1010

【解析】

A、D同主族且有兩種常見(jiàn)化合物DA2和DA3，A為O元素，D為S元素；工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質(zhì)C，C為Al元素；B的原子序數(shù)在A與C之間，B最外層只有2個(gè)電子，其余各層全充滿(mǎn)，B為Mg元素；E最外層只有2個(gè)電子，其余各層全充滿(mǎn)，E位于元素周期表的ds區(qū)，E為Zn元素。

（1）第一電離能：Mg>Al。

（2）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷DA2的VSEPR模型。

（3）①Al2Cl6加熱時(shí)易升華，Al2Cl6屬于分子晶體，Al形成4個(gè)σ鍵，Al上沒(méi)有孤電子對(duì)，Al為sp3雜化。

②[Al（OH）4]-中含配位鍵和極性共價(jià)鍵。

（4）Al3+所帶電荷數(shù)大于Mg2+，Al3+的半徑小于Mg2+，AlF3的晶格能大于MgF2。

（5）①用“均攤法”和晶胞結(jié)構(gòu)確定E的配位數(shù)。

②根據(jù)坐標(biāo)系和晶胞中位置分析。

③用“均攤法”確定晶胞中所含D、E的個(gè)數(shù)，確定晶體的化學(xué)式，由密度計(jì)算1mol晶體的體積，繼而計(jì)算晶胞的體積和晶胞的邊長(zhǎng)，2個(gè)D之間的距離是面對(duì)角線(xiàn)的一半。

A、D同主族且有兩種常見(jiàn)化合物DA2和DA3，A為O元素，D為S元素；工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質(zhì)C，C為Al元素；B的原子序數(shù)在A與C之間，B最外層只有2個(gè)電子，其余各層全充滿(mǎn)，B為Mg元素；E最外層只有2個(gè)電子，其余各層全充滿(mǎn)，E位于元素周期表的ds區(qū)，E為Zn元素。

（1）B、C分別是Mg、Al，Al的價(jià)電子排布式為3s23p1，Mg的價(jià)電子排布式為3s2，Mg的3s全充滿(mǎn)較穩(wěn)定，第一電離能：Mg>Al，第一電離能較大的是Mg。答案為：Mg

（2）DA2為SO2，SO2中中心原子S上的孤電子對(duì)數(shù)為×（6-2×2）=1，S的σ鍵電子對(duì)數(shù)為2，S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1+2=3，SO2的VSEPR模型是平面三角形。答案為：平面三角形

（3）①Al2Cl6加熱時(shí)易升華，Al2Cl6屬于分子晶體。根據(jù)Al2Cl6的結(jié)構(gòu)示意圖，Al形成4個(gè)σ鍵，Al上沒(méi)有孤電子對(duì)，Al為sp3雜化。答案為：分子 sp3

②[Al（OH）4]-中Al3+與OH-之間為配位鍵，OH-內(nèi)O與H之間為極性共價(jià)鍵，[Al（OH）4]-中含配位鍵和極性共價(jià)鍵。答案為：極性共價(jià)鍵、配位鍵

（4）Al3+所帶電荷數(shù)大于Mg2+，Al3+的半徑小于Mg2+，AlF3的晶格能大于MgF2。答案為：Al3+比Mg2+電荷多，半徑小

（5）①用“均攤法”，晶胞中含S（D）：4個(gè)，含Zn（E）：8×+6×=4個(gè)，D與E的個(gè)數(shù)比為1:1，D的配位數(shù)為4，則E的配位數(shù)為4。答案為：4

②原子的坐標(biāo)參數(shù)：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位于右側(cè)面的面心，d原子的坐標(biāo)參數(shù)為（1，，）。答案為：（1，，）

③用“均攤法”，晶胞中含S（D）：4個(gè)，含Zn（E）：8×+6×=4個(gè)，D與E的個(gè)數(shù)比為1:1，晶體的化學(xué)式為ZnS，1molZnS的質(zhì)量為97g，1mol晶體的體積為cm3；1個(gè)晶胞的體積為cm3，晶胞的邊長(zhǎng)為cm，兩個(gè)D原子之間的距離為面對(duì)角線(xiàn)的一半，兩個(gè)D原子之間的距離為×cm=××1010pm。答案為：××1010