Question

6．氧元素和鹵族元素都能形成多種物質，我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解．
（1）COCl₂ 的空間構型為平面三角形；溴的基態原子價電子排布式為4s²4p⁵．
（2）已知CsICl₂不穩定，受熱易分解，傾向于生成晶格能更大的物質，則它按下列A式發生（填字母代號，下同）．
A．CsICl₂═CsCl+ICl   B．CsICl₂═CsI+Cl₂?
（3）根據下表提供的第一電離能數據判斷，最有可能生成較穩定的單核陽離子的鹵素原子是碘（或I）．

	氟	氯	溴	碘
（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008

（4）下列分子既不存在“s-p”σ 鍵，也不存在“p-p”π 鍵的是D．
A．HCl  B．HF  C．SO₂  D．SCl₂
（5）已知ClO₂^-為三角形，中心氯原子周圍有四對價層電子．ClO₃^- 中心氯原子的雜化軌道類型為sp³雜化，寫出一個與CN^-互為等電子體的物質的分子式N₂或CO．
（6）鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體，其結構如圖所示，由此可判斷鈣的氧化物的化學式為CaO₂．已知該氧化物的密度是ρ g/cm³，則晶胞內離得最近的兩個鈣離子的間距為$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{72×4}{ρ{N}_{A}}}$cm（只要求列算式，不必計算出數值，阿伏伽德羅常數為NA）．

Answer 1

分析 （1）COCl₂中C原子的價電子對數為$\frac{4+2}{2}$=3，C原子采取sp²雜化，中心原子無孤電子對，C與O原子之間形成C=O雙鍵，其結構式是，據此判斷分子空間構型，溴是35號元素，最外層電子為其價電子，4s能級上排列2個電子，4p能級上排列5個電子，據此寫出價電子排布式；
（2）在離子晶體中離子半徑越小，晶格能越大，據此判斷；
（3）第一電離能是指原子失去一個電子所需的能量，第一電離能越小，就越容易失去一個電子，據此答題；
（4）A． HCl中存在s-pσ鍵，B．HF中存在s-pσ鍵，C． SO₂中存在p-pπ鍵，D． SCl₂中存在p-pσ鍵，據此答題；
（5）根據中心原子的價層電子對數確定其雜化方式；等電子體是具有相同的價電子數和相同原子數的微粒；
（6）根據均攤法確定晶胞中各種原子的個數，再確定其化學式，根據密度確定晶胞的體積，進而求得晶胞的邊長，兩個離得最近的鈣是位于頂點和面心上的，它們的距離為晶胞邊長的$\frac{\sqrt{2}}{2}$，據此答題．

解答 解：（1）COCl₂中C原子的價電子對數為$\frac{4+2}{2}$=3，C原子采取sp²雜化，中心原子無孤電子對，C與O原子之間形成C=O雙鍵，其結構式是，所以它的空間構型為平面三角形，溴是35號元素，最外層電子為其價電子，4s能級上排列2個電子，4p能級上排列5個電子，其價電子排布式為4s²4p⁵，
故答案為：平面三角形；4s²4p⁵；
（2）在離子晶體中離子半徑越小，晶格能越大，比較兩個反應的產物可知，由于氯離子的半徑小于碘離子，所以CsCl的晶格能大于CsI的晶格能，故答案選A；
（3）第一電離能是指原子失去一個電子所需的能量，第一電離能越小，就越容易失去一個電子，比較表格中的數據可知，碘更容易形成較穩定的單核陽離子，故答案為：碘；
（4）A． HCl中存在s-pσ鍵，B．HF中存在s-pσ鍵，C． SO₂中存在p-pπ鍵，D． SCl₂中存在p-pσ鍵，
故答案為：D；
（5）因為氯原子周圍有四對價層電子，所以中心原子的雜化方式為sp³雜化；CN^-中有兩個原子，價電子數為10個，根據等電子體是具有相同的價電子數和相同原子數的微粒可知，它的等電子體分子是N₂或 CO，
故答案為：sp³雜化；N₂或 CO；
（6）根據均攤法可知晶胞中鈣離子的個數為8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，過氧離子的個數為12×$\frac{1}{4}+1$=4，故其化學式為CaO₂，設晶胞的邊長為a，根據$ρ=\frac{\frac{4×（40+32）}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$，得a=$\root{3}{\frac{72×4}{ρ{N}_{A}}}$cm，兩個離得最近的鈣是位于頂點和面心上的，它們的距離為晶胞邊長的$\frac{\sqrt{2}}{2}$倍，即為$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{72×4}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案為：CaO₂；$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{72×4}{ρ{N}_{A}}}$．

點評 本題主要考查原子核外電子排布、晶格能、原子雜化軌道、晶胞的計算等知識點，中等難度，解題時注意基礎知識的靈活運用．