Question

鎂、銅等金屬離子是人體內多種酶的輔因子。工業上從海水中提取鎂時，先制備無水氯

化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。

（1）以MgCl₂為原料用熔融鹽電解法制備鎂時，常加入NaCl、KCl或CaCl₂等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點之外還有            。

（2）已知MgO的晶體結構屬于NaCl型。某同學畫出的MgO晶胞結構示意圖如下圖所示，請改正圖中錯誤：                    。

（3）用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時，焰火發出五顏六色的光，請用原子結構的知識解釋發光的原因：                 。

（4）Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點見下表：

氧化物	NaF	MgF2	SiF4
熔點/K	1266	1534	183

解釋表中氟化物熔點差異的原因：               。

（5）人工模擬是當前研究的熱點。有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當其結合或Cu（I）（I表示化合價為+1）時，分別形成a和b：

①a中連接相鄰含N雜環的碳碳鍵可以旋轉，說明該碳碳鍵具有        鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用力的差異                。

Answer 1

（10分）（物質結構選做題）

（1）增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導電性

（2）⑧應為黑色

（3）原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠，能量越高。燃燒時，電子獲得能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩定的狀態，它隨即就會跳回原來的地能量軌道，并向外界釋放能量（光能）

（4）NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，所以NaF與MgF₂遠比SiF₄熔點要高。又因為Mg^2＋的半徑小于Na^＋的半徑，所以MgF₂的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度，故MaF₂的熔點大于NaF。

（5）①σ鍵   ②a中存在氫鍵和范德華力，b中存在配位鍵

解析:

(1)   以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備Mg時，常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點之外還有：增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導電性。

(2)   請更正圖中錯誤：⑧應為黑色。

(3)   請用原子結構的知識解釋發光的原因：原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠，能量越高。燃燒時，電子獲得能量，從內側軌道躍遷到外側的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩定的狀態，它隨即就會跳回原來軌道，并向外界釋放能量（光能）。

(4)   解釋表中氟化物熔點差異的原因：NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高。又因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑，所以MgF2的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度，故MaF2的熔點大于NaF。

(5)   ①a中連接相鄰含N雜環的碳碳鍵可以旋轉，說明該碳碳鍵具有：σ鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用的差異：a中微粒間的相互作用為氫鍵，b中微粒間的相互作用為配位共價鍵。