Question

【題目】Na3OCl是一種良好的離子導(dǎo)體，具有反鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)。回答下列問(wèn)題：

（1）Ca小于Ti的是_______（填標(biāo)號(hào)）。

A．最外層電子數(shù) B．未成對(duì)電子數(shù) C．原子半徑 D．第三電離能

（2）由O、Cl元素可組成不同的單質(zhì)和化合物，其中Cl2O2能破壞臭氧層。

① Cl2O2的沸點(diǎn)比H2O2低，原因是___________________________________。

② O3分子中心原子雜化類型為_______；O3是極性分子，理由是___________________。

（3）Na3OCl可由以下兩種方法制得：

方法Ⅰ Na2O + NaClNa3OCl

方法II 2Na + 2NaOH + 2NaCl2Na3OCl + H2↑

① Na2O的電子式為____________。

② 在方法Ⅱ的反應(yīng)中，形成的化學(xué)鍵有_______（填標(biāo)號(hào)）。

A．金屬鍵 B．離子鍵　 C．配位鍵　 D．極性鍵 E．非極性鍵

（4）Na3OCl晶體屬于立方晶系，其晶胞結(jié)構(gòu)如右所示。已知：晶胞參數(shù)為a nm，密度為d g·cm－3。

①Na3OCl晶胞中，Cl位于各頂點(diǎn)位置，Na位于_________位置，兩個(gè)Na之間的最短距離為________nm。

②用a、d表示阿伏加德羅常數(shù)的值NA=__________________（列計(jì)算式）。

Answer 1

【答案】B H2O2分子間存在氫鍵 sp2 O3分子為V形結(jié)構(gòu)（或“O3分子中正負(fù)電荷重心不重合”等其他合理答案） BE 面心

【解析】

(1)基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2，基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，結(jié)合元素周期律分析判斷；

(2)①同種類型晶體的熔沸點(diǎn)高低取決于微粒間作用力的大小，分子間存在氫鍵的熔沸點(diǎn)高；②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論分析解答；

(3)Na2O為離子化合物，據(jù)此書寫其電子式；根據(jù)Na3OCl和H2存在的化學(xué)鍵類型判斷；

(4)①根據(jù)均攤法分析判斷Na3OCl晶體結(jié)構(gòu)中空心白球、頂點(diǎn)陰影球、實(shí)心黑球的數(shù)目再結(jié)合Na3OCl化學(xué)式分析判斷；②由密度公式ρ=計(jì)算解答。

(1)基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2，未成對(duì)電子數(shù)為0，基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，未成對(duì)電子數(shù)為2。A．最外層電子數(shù)相等，錯(cuò)誤；B．Ca的未成對(duì)電子數(shù)小于Ti，正確；C．同一周期元素，原子序數(shù)小的原子半徑大，原子半徑Ca原子略大，錯(cuò)誤；D．Ca原子失去兩個(gè)電子后恰好達(dá)到全滿結(jié)構(gòu)，很難失去第三個(gè)電子，第三電離能Ca較大，錯(cuò)誤，故答案為：B；

(2)①同種類型晶體的熔沸點(diǎn)高低取決于微粒間作用力的大小，H2O2分子間存在氫鍵，熔沸點(diǎn)高，故答案為：H2O2分子間存在氫鍵；

②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，O3分子的中心O原子的價(jià)層電子對(duì)為2+(6-2×2)=3，雜化形式為sp2，O3分子為V形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心不重合，為極性分子，故答案為：sp2；O3分子為V形結(jié)構(gòu)(或O3分子中正負(fù)電荷重心不重合)；

(3)①Na2O屬于離子化合物，電子式為，故答案為：；

②在方法Ⅱ的反應(yīng)中，形成的化學(xué)鍵有Na3OCl中Na與O、Na與Cl間的離子鍵，H2分子內(nèi)有H與H間的非極性鍵，故答案為：BE；

(4)①Na3OCl晶體結(jié)構(gòu)中空心白球類原子6×=3、頂點(diǎn)陰影球類原子8×=1、實(shí)心黑球類原子1×1=1，根據(jù)Na3OCl化學(xué)式，可判斷鈉原子應(yīng)為空心白球，處在晶體結(jié)構(gòu)的面心，兩個(gè)鈉原子之間的最短距離為晶體結(jié)構(gòu)中兩個(gè)面心的距離，即為一半邊長(zhǎng)的倍，即a nm，故答案為：面心；a；

②已知：晶胞參數(shù)為anm，密度為dgcm-3，則dgcm-3==，解得：NA=，故答案為：。