Question

17．氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解．
（1）溴的价电子排布式为4s²4p⁵；PCl₃的空间构型为三角锥形．
（2）已知CsICl₂不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列A式发生．
A． CsICl₂=CsCl+ICl             B． CsICl₂=CsI+Cl₂
（3）根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是碘．

	氟	氯	溴	碘
第一电离能（kJ•mol-1）	1681	1251	1140	1008

（4）下列分子既不存在s-pσ键，也不存在p-pπ键的是D．
A． HCl   B．HF    C． SO₂    D． SCl₂
（5）已知COCl₂为平面形，则COCl₂中心碳原子的杂化轨道类型为sp²杂化，写出CO的等电子体的微粒N₂（写出1个）．
（6）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示：由此可判断该钙的氧化物的化学式为CaO₂．已知该氧化物的密度是ρg•cm^-3，则晶胞离得最近的两个钙离子间的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$×$\root{3}{\frac{4×72}{{ρ•N}_{A}}}$cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A）．

Answer 1

分析 （1）溴处于第四周期ⅦA族；PCl₃中P原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4；
（2）在离子晶体中离子半径越小、离子所带电荷越高，晶格能越大；
（3）第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量，第一电离能越小，就越容易失去一个电子；
（4）s能级与p能级电子形成的共价键为s-pσ键，p能级电子之间形成双键、三键中含有p-pπ键；
（5）COCl₂为平面形，其结构式是，C原子的杂化轨道数目为3；等电子体是具有相同的价电子数和相同原子数的微粒；
（6）根据均摊法确定晶胞中各种原子的个数，再确定其化学式，计算晶胞质量，结合密度确定晶胞的体积，进而求得晶胞的边长，两个离得最近的钙是位于顶点和面心上的，它们的距离为晶胞边长的$\frac{\sqrt{2}}{2}$．

解答 解：（1）溴处于第四周期ⅦA族，价电子排布式为4s²4p⁵；PCl₃中P原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4，分子空间构型为三角锥形，
故答案为：4s²4p⁵；三角锥形；
（2）CsICl₂不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，由于氯离子的半径小于碘离子，所以CsCl的晶格能大于CsI的晶格能，按反应CsICl₂=CsCl+ICl进行，
故选：A；
（3）I的第一电离能越小，碘更容易形成较稳定的单核阳离子，故答案为：碘；
（4）A． HCl中为单键，存在s-pσ键，
B．HF中为单键，存在s-pσ键，
C． SO₂中含有双键，存在p-pπ键，
D． SCl₂中为单键，存在p-pσ键，
故答案为：D；
（5）COCl₂为平面形，其结构式是，C原子的杂化轨道数目为3，杂化类型为sp²杂化；CO的等电子体的微粒为：N₂等，
故答案为：sp²杂化；N₂；
（6）晶胞中钙离子的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，过氧离子的个数为12×$\frac{1}{4}$+1=4，故其化学式为CaO₂，晶胞质量为4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g，设晶胞的边长为acm，则（a cm）³×ρg•cm^-3=4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g，故a=$\root{3}{\frac{4×72}{{ρ•N}_{A}}}$，两个离得最近的钙是位于顶点和面心上的，它们的距离为晶胞边长的$\frac{\sqrt{2}}{2}$，即为$\frac{\sqrt{2}}{2}$×$\root{3}{\frac{4×72}{{ρ•N}_{A}}}$cm，
故答案为：CaO₂；$\frac{\sqrt{2}}{2}$×$\root{3}{\frac{4×72}{{ρ•N}_{A}}}$cm．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、晶格能、原子杂化轨道、等电子体、晶胞的计算等知识点，中等难度，解题时注意基础知识的灵活运用．