Question

氧是地壳中含量最多的元素。

（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为___________个。

（2）H₂O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______________。

的沸点比高，原因是______________________。

（3）H^＋可与H₂O形成H₃O^＋，H₃O^＋中O原子采用________杂化。H₃O^＋中H—O—H键角比H₂O中H—O—H键角大，原因为________________。

（4）CaF₂离子晶体的晶胞结构如图所示。该离子化合物晶胞的边长为a cm，则晶体的密度是_____________g/cm³(只要求列出算式)。

Answer

2 O—H键、氢键、范德华力 形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大 sp3 H2O中O原子有2对孤对电子，H3O＋中O原子只有1对孤对电子，排斥力较小

【解析】（1）氧元素是8号元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，核外未成对电子数为2个，故答案为：2；

（2）共价键的键能大于氢键的作用力，氢键的作用力还大于范德华力，故H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O-H键、氢键、分子间的范德华力；含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点，因此原因是前者易形成分子间氢键，后者易形成分子内氢键，故答案为：O-H键、氢键、范德华力；低；邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大

（3）H3O+价层电子对模型为四面体，氧原子采取sp3杂化．
H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大．
故答案为：sp3；H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，排斥力较小；

（4）该晶胞中钙原子个数=8×+6×=4，氧原子个数=8，1mol晶胞的质量为4×78g，1mol晶胞的体积为NA×a3cm3，则该晶体的密度为÷4×78g NA×a3cm3=，故答案为：。

点睛：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间结构判断、电负性、晶胞计算等。本题的易错点是（3），注意利用价层电子对模型进行解释。