Question

19．運用所學知識，回答下列問題．
（1）S原子的價電子排布圖為．
（2）與SCN^-互為等電子體的分子有N₂O和CO₂（任寫一種）
（3）SO₃的三聚體環狀結構如圖1所示，該結構中S原子的雜化軌道類型為sp³；該結構中S與O形成的共價鍵的鍵長有兩類，一類鍵長約140pm，另一類鍵長約為160pm，較短的鍵為a（填圖中字母的a或b），該分子中含有12個σ鍵．
（4）化合物Na₂O，其晶胞結構如圖2所示，晶胞參數，a=0.566nm，晶胞中O原子的配位數為8；列式計算該晶體的密度2.27g•cm^-3．（列出計算式即可）

Answer 1

分析 （1）硫是16號元素，有6個價電子，根據核外電子排布規律書寫電子排布圖；
（2）原子總數相等、價電子總數相等的微粒互為等電子體；
（3）SO₃的三聚體中S原子形成4個δ鍵，以此判斷空間構型和雜化類型；SO₃的三聚體中每個S形成，存在S=O鍵和S-O鍵，S=O鍵長較短；
（4）Na₂O晶胞中陰離子位于晶胞的定點和面心，陽離子位于晶胞的體心，根據晶胞的結構判斷配位數，Na的個數為8，O的個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，據此計算質量和體積，進而計算密度．

解答 解：（1）硫是16號元素，有6個價電子，價電子排布圖為，故答案為：；
（2）原子總數相等、價電子總數相等的微粒互為等電子體，與SCN^-互為等電子體的分子有N₂O和CO₂，故答案為：N₂O和CO₂；
（3）SO₃的三聚體中S原子形成4個δ鍵，為sp³雜化；SO₃的三聚體中每個S形成，存在S=O鍵和S-O鍵，S=O鍵長較短，即a較短，該分子中含有σ鍵數目為3×4=12，
故答案為：sp³；a；12；
（4）晶胞中O位于頂點，Na位于體心，每個晶胞中有1個Na與O的距離最近，每個定點為8個晶胞共有，則晶胞中O原子的配位數為8，Na的個數為8，O的個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞的質量為$\frac{4×62g/mol}{6.02×10{\;}^{23}/mol}$，晶胞的體積為（0.566×10^-7）³cm³，則晶體F的密度為$\frac{4×62g/mol}{（0.566×10{\;}^{-7}cm）{\;}^{3}×6.02×10{\;}^{23}/mol}$=2.27g•cm^-3，
故答案為：8；2.27．

點評 本題考查物質結構和性質，側重考查學生空間想象能力、知識運用能力，涉及晶胞計算、原子結構等知識點，綜合性較強，采用均攤法、價層電子對互斥理論等理論分析解答，題目難度中等．