Question

（8分）氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。

（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为__________。氧元素与氟元素能形成OF₂分子，该分子的空间构型为__________。

（2）根据等电子体原理，在NO₂⁺中氮原子轨道杂化类型是__________；1 mol O₂²⁺中含有的π键数目为__________个。

（3）氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr₂O₃、CrO₃、CrO₅等。Cr^3＋基态核外电子排布式为__________。

（4）下列物质的分子与O₃分子的结构最相似的是__________。

A．H₂O        B．CO₂          C．SO₂          D．BeCl₂

（5）O₃分子是否为极性分子？__________。

Answer

（8分）

（1）F>N>O V形 （2）sp 2NA （3）[Ar]3d3 （4）C （5）是

【解析】

试题分析：（1）非金属性越强，第一电离能越大,但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以氮元素的第一电离能大于氧元素的，则氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为F＞N＞O；氧元素与氟元素能形成OF2分子，O原子的价电子对数=2+（6-2）÷2=4，sp3杂化，因为有2对孤对电子，则该分子的空间构型为V形。

（2）价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，则与NO2+离子互为等电子体的是CO2，CO2是含有双键的直线型结构，所以根据等电子原理，在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是sp杂化；与O22+离子互为等电子体的是氮气。氮气含有三键，而三键是由1个σ键和2个π键构成的，则1 mol O22+中含有的π键数目为2NA。

（3）根据核外电子排布规则，Cr3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。

（4）臭氧（O3）分子中，中心氧原子以sp2杂化与氧原子配位生成两个σ键，还有一个孤对电子，O3分子呈折线形。在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键，这个离域的π键是由中心的氧原子提供两个p电子、另外两个配位氧原子各提供一个p电子形成的，据此，A．H2O—sp3杂化，V形分子，错误； B．CO2 —sp杂化，直线形分子，错误；C．SO2—sp2杂化，V形分子，正确；D．BeCl2—sp杂化，直线形分子，错误；选C。

（5）根据上述分析，O3分子是极性分子。

考点：考查第一电离能，杂化轨道类型，核外电子排布式，分子构型等知识。