Question

【题目】镁、硅及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：

（1）基态Si原子价层电子的电子排布式为___，基态Mg原子电子占据最高能级的能层符号___。

（2）Mg2C3与CaC2的结构相似，与水反应可生成H2C=C=CH2，H2C=C=CH2端位碳原子的杂化方式是__，该反应所涉及的元素中电负性最小的是__（填元素符号），Mg2C3和H2C=C=CH2中均不存在___（填字母）。

A．σ键 B．配位键 C．氢键 D．π键

（3）晶格能又叫点阵能。它是1mol离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。MgO晶格能可通过图1的BornHaber循环计算得到。

MgO的晶格能为___kJ·mol-1，O=O键的键能为__kJ·mol-1；Mg的第一电离能为___kJ·mol-1；

（4）Mg2Si晶胞结构如图2所示，已知其密度为1.84g·cm3，NA为阿伏加德罗常数的值。则晶胞参数a=__nm（列出计算式即可）。

Answer 1

【答案】3s23p2 M sp2 Mg BC 3845 498 738

【解析】

（1）Si的原子序数是14，Mg的原子序数是12，根据核外电子排布式确定它们的价电子排布式；

（2）H2C=C=CH2端位碳原子，形成3个键，没有孤电子对；同一周期，从左到右，电负性依次增强，同一主族，从上到下电负性依次减弱；

（3）Mg的第一电离能为气态Mg原子失去第一个电子时需要吸收的能量；由1molO2分子变成O原子的过程中，需要吸收的能量为(249×2)kJ；晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量；

（6）Mg2Si晶胞结构如图2所示，利用均摊法找出晶胞中有8个Mg，有4个Si，然后进行相关计算，求出晶胞参数a。

（1）Si的原子序数是14，价电子排布式为3s23p2；Mg的原子序数是12，位于第三周期，故最高能层符号为M；

（2）H2C=C=CH2端位碳原子，形成3个键，没有孤电子对，故杂化类型为sp2，所涉及的元素中，电负性最小的是Mg；

A．Mg2C3中的C32-离子和H2C=C=CH2中均存在σ键，A不符合题意；

B．Mg2C3和H2C=C=CH2中均不存在配位键，B符合题意；

C．Mg2C3和H2C=C=CH2中均不存在氢键，C符合题意；

D．Mg2C3中的C32-离子和H2C=C=CH2中均存在π键，D不符合题意；

答案选BC；

（3）结合图像，晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，MgO的晶格能为3845kJ·mol-1；由1molO2分子变成O原子的过程中，需要吸收的能量为(249×2)kJ=498kJ；Mg的第一电离能为气态Mg原子失去第一个电子时需要吸收的能量为738 kJ·mol-1；

（4）Mg2Si晶胞结构如图2所示，Mg在顶点、面心、棱上和体心，利用均摊法计算出晶胞中含有的Mg为：=8，Si在晶胞内部，有4个，(a×10-7 )3×1.84×NA=24×8+28×4，a= nm。