問題詳情:
Na3OCl是一種良好的離子導體,具有反鈣鈦礦晶體結構。回答下列問題:
(1)Ca小於Ti的是_______(填標號)。
A.最外層電子數 B.未成對電子數 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和化合物,其中Cl2O2能破壞臭氧層。
① Cl2O2的沸點比H2O2低,原因是___________________________________。
② O3分子中心原子雜化類型爲_______;O3是極*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的電子式爲____________。
② 在方法Ⅱ的反應中,形成的化學鍵有_______(填標號)。
A.金屬鍵 B.離子鍵 C.配位鍵 D.極*鍵 E.非極*鍵
(4)Na3OCl晶體屬於立方晶系,其晶胞結構如右所示。已知:晶胞參數爲a nm,密度爲d g·cm-3。
①Na3OCl晶胞中,Cl位於各頂點位置,Na位於_________位置,兩個Na之間的最短距離爲________nm。
②用a、d表示阿伏加德羅常數的值NA=__________________(列計算式)。
【回答】
【*】 (1). B (2). H2O2分子間存在*鍵 (3). sp2 (4). O3分子爲V形結構(或“O3分子中正負電荷重心不重合”等其他合理*) (5). (6). BE (7). 面心 (8). (9).
【解析】
【分析】
(1)基態Ca原子核外電子排布爲1s22s22p63s23p64s2,基態Ti原子核外電子排布爲1s22s22p63s23p63d24s2,結合元素週期律分析判斷;
(2)①同種類型晶體的熔沸點高低取決於微粒間作用力的大小,分子間存在*鍵的熔沸點高;②根據價層電子對互斥理論和雜化軌道理論分析解答;
(3)Na2O爲離子化合物,據此書寫其電子式;根據Na3OCl和H2存在的化學鍵類型判斷;
(4)①根據均攤法分析判斷Na3OCl晶體結構中空心白球、頂點*影球、實心黑球的數目再結合Na3OCl化學式分析判斷;②由密度公式ρ=計算解答。
【詳解】(1)基態Ca原子核外電子排布爲1s22s22p63s23p64s2,未成對電子數爲0,基態Ti原子核外電子排布爲1s22s22p63s23p63d24s2,未成對電子數爲2。A.最外層電子數相等,錯誤;B.Ca的未成對電子數小於Ti,正確;C.同一週期元素,原子序數小的原子半徑大,原子半徑Ca原子略大,錯誤;D.Ca原子失去兩個電子後恰好達到全滿結構,很難失去第三個電子,第三電離能Ca較大,錯誤,故*爲:B;
(2)①同種類型晶體的熔沸點高低取決於微粒間作用力的大小,H2O2分子間存在*鍵,熔沸點高,故*爲:H2O2分子間存在*鍵;
②根據價層電子對互斥理論,O3分子中心O原子的價層電子對爲2+(6-2×2)=3,雜化形式爲sp2,O3分子爲V形結構,分子中正負電荷重心不重合,爲極*分子,故*爲:sp2;O3分子爲V形結構(或O3分子中正負電荷重心不重合);
(3)①Na2O屬於離子化合物,電子式爲,故*爲:;
②在方法Ⅱ的反應中,形成的化學鍵有Na3OCl中Na與O、Na與Cl間的離子鍵,H2分子內有H與H間的非極*鍵,故*爲:BE;
(4)①Na3OCl晶體結構中空心白球類原子6×=3、頂點*影球類原子8×=1、實心黑球類原子1×1=1,根據Na3OCl化學式,可判斷*原子應爲空心白球,處在晶體結構的面心,兩個*原子之間的最短距離爲晶體結構中兩個面心的距離,即爲一半邊長的倍,即a nm,故*爲:面心;a;
②已知:晶胞參數爲a nm,密度爲d g•cm-3,則d g•cm-3==,解得:NA=,故*爲:。
【點睛】本題的易錯點爲(4)②的計算,要注意掌握晶體密度的計算方法,注意單位的換算;另一個易錯點爲(1),要注意根據鈣爲20號元素,鈦爲22號元素,均位於第四周期。本題的難點爲Na3OCl中的離子種類,可以根據化合價分析判斷。
知識點:物質結構 元素週期律
題型:綜合題