Question

【題目】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)基態Ti原子4s軌道上的一個電子激發到4p軌道上形成激發態，寫出該激發態價層電子排布式_____________

(2)鋅和鎘位于同副族，而鋅與銅相鄰。現有4種銅、鋅元素的相應狀態：①鋅：[Ar]3d104s2、②鋅：[Ar]3d104s1、③銅：[Ar]3d104s1、④銅：[Ar]3d10。失去1個電子需要的能量由大到小排序是_________(填字母)。

A.④②①③ B.④②③① C.①②④③ D.①④③②

(3)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。

①Cl2O2的沸點比H2O2低，原因是____。

②O3分子的中心原子雜化類型為______；與O3互為等電子體的是______(任意寫一種)。

(4)Na3OCl可由以下方法制得：2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑，在該反應中，形成的化學鍵有_____(填標號)。

A.金屬鍵 B.離子鍵 C.配位鍵 D.極性鍵 E.非極性鍵

(5)Na3OCl晶體屬于立方晶系，其晶胞結構如圖所示。已知：晶胞參數為anm，密度為dg·cm3。

①Na3OCl晶胞中，O位于各頂點位置，Cl位于______位置。

②用a、d表示阿伏加德羅常數的值NA=_____(列計算式)。

Answer 1

【答案】3d24s14p1 A H2O2分子間存在氫鍵 sp2 SO2 BE 體心

【解析】

(1)Ti為22號元素，其基態原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，一個4s軌道上的電子激發到4p軌道上，則該激發態的電子排布為1s22s22p63s23p63d24s14p1，價層電子排布式為3d24s14p1；

(2)基態的鋅、銅原子的核外電子排布式分別為[Ar]3d104s2、[Ar]3d104s1。則①為基態Zn原子，②為Zn＋，③為基態銅原子，④為Cu＋。同一周期從左到右原子的第一電離能有增大的趨勢，因此第一電離能①＞③；原子的第二電離能大于第一電離能，由于Cu＋的價層電子結構為3d10，3d為穩定的全充滿結構，使得電離能增大，因此電離能④＞②，綜合電離能排序為④＞②＞①＞③；A符合題意；

(3)①Cl2O2和H2O2均為分子，其沸點取決于分子間作用力，雖然Cl2O2的相對分子質量比H2O2大，但是H2O2間能夠形成氫鍵，使得H2O2的沸點高于Cl2O2；

②根據價層電子對互斥理論，O3分子中中心O原子的價層電子對為，則其雜化類型為sp2；等電子體是指原子總數相同，價電子數相等的微粒，與O3互為等電子體的是SO2；

(4)反應中，形成的化學鍵有Na3OCl中的Na＋和O2－、Na＋和Cl－間的離子鍵，以及H2中H原子和H原子的非極性鍵；BE符合題意；

(5)①Na3OCl晶體結構中，空心白球位于面心，為2個晶胞所共有，則一個晶胞中空心白球有個，實心黑球位于晶胞內部，為此晶胞所有，則一個晶胞中實心黑含有1個，O位于頂點，為8個晶胞所共有，則一個晶胞中O含有個，根據Na3OCl的化學式，可判斷Cl位于體心；

②晶胞參數為anm，密度為dg·cm3。根據密度公式，可得。