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________，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与氯元素形成的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________(填晶体类型)晶体，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)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是__________ (填分子式)，原因是______________________________________________________________

(5)D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示 。

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。如图晶胞中，原子坐标参数a为(0,0,0)；b为(1/2,0,1/2)；c为(1/2,1/2,0)。则d的坐标参数为________。

Answer 1

【答案】镁(或Mg) 平面三角形 分子 sp3 极性共价键、配位键(或共价键、配位键) O3 O3的相对分子质量大，分子间作用力也大，沸点也高 4 (1，1/2，1/2)

【解析】

A、D为同主族且有两种常见化合物DA2和DA3，则A是O，D是S；工业上常电解熔融的C2O3来制取C，故C为Al；B在A、D之间且最外层只有两个电子，故B是Mg；由E位于元素周期表中ds区，E的最外层有两个电子且其余各层全充满，原子序数大于S，位于第四周期，则E是Zn。

综上，A、B、C、D、E分别为O、Mg、Al、S、Zn。

（1）Mg的最外层电子排布为3s2，而Al为3s23p1，Mg的3s能级全充满，较稳定，故Mg的第一电离能大于Al；D为S，其价电子排布式为3s23p4，结合泡利原理和洪特规则，可写出硫原子价电子轨道表达式为，

故答案为：镁(或Mg)；；

（2）DA2为SO2，中心原子硫的价层电子对数为=3，则其VSEPR模型为平面三角形，故答案为：平面三角形；

（3）①C2Cl6为Al2Cl6，加热易升华可知其沸点较低，推测其为分子晶体；由球棍模型图可知铝原子的价层电子对数为4，则Al为sp3杂化；

②[Al(OH)4]－中，氢、氧原子之间形成O-H极性共价键，三个O与Al的三个电子形成Al-O极性共价键，此外，一个OH-中氧原子提供孤对电子，Al提供空轨道，形成O→Al配位键，

故答案为：分子；sp3；极性共价键、配位键；

（4）氧元素有O2和O3两种单质，其中O3的相对分子质量大，分子间作用力也大，沸点也高，

故答案为：O3；O3的相对分子质量大，分子间作用力也大，沸点也高；

(5)①在该晶胞中，与E相距最近的D原子个数为4，则E的配位数为4；

②该坐标系是以a为坐标原点的坐标系，根据b、c的坐标可得d原子的坐标为（1，，）；

故答案为：4；（1，，）。