Question

氧元素與多種元素具有親和力，所形成化合物的種類僅次于碳元素。

（1）氮、氧、氟元素的第一電離能從大到小的順序為                  ，氧元素與氟元素能形成OF₂分子，該分子的空間構型為                              。

（2）根據等電子原理，判斷NO₂⁺離子中，氮原子軌道的雜化類型為              ，1molNO₂⁺所含鍵的數目為                              。

（3）氧元素與過渡元素可以形成多種價態的金屬氧化物。如鉻可生成Cr₂O₃、CrO₃等，試寫出Cr³⁺核外電子排式                         。

（4）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：由此可判斷該鈣的氧化物的化學式為                  。已知晶胞邊長為540pm，則該氧化物的密度是                     g·cm^－3

 

 

Answer 1

【答案】

（1）F>N>O     　V形

（2）sp       　2N_A

（3）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³或[Ar] 3d³ 

（4）CaO₂         3.04g/cm³  （3分）

【解析】

試題分析：（1）非金屬性越強，第一電離能越大。但由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態，穩定性強，所以氮元素的第一電離能大于氧元素的，則氮、氧、氟元素的第一電離能從大到小的順序為F＞N＞O。OF₂分子的空間構型與水類似，為V形；（2）價電子數和原子數分別都相等的是等電子體，則與NO₂⁺離子互為等電子體的是CO₂。CO₂是含有雙鍵的直線型結構，所以根據等電子原理，在NO₂⁺離子中氮原子軌道雜化類型是sp雜化；與O₂²⁺離子互為等電子體的是氮氣。氮氣含有三鍵，而三鍵是由1個α鍵和2個π鍵構成的，則1 mol O₂²⁺中含有的π鍵數目為2N_A。（3）根據構造原理可知，Cr³⁺基態核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³。（4）根據晶胞的結構可知，黑球表示鈣離子，其個數＝個。陰離子是由2個氧原子構成的，其個數是，所以鈣氧化物的化學式是CaO₂。根據密度公式可得ρ=3.04g/cm³

考點：考查結構化學。