Question

Na₃OCl是一种良好的离子导体，具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题：

（1）Ca小于Ti的是_______（填标号）。

A．最外层电子数   B．未成对电子数     C．原子半径    D．第三电离能   

（2）由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物，其中Cl₂O₂能破坏臭氧层。

① Cl₂O₂的沸点比H₂O₂低，原因是___________________________________。

② O₃分子中心原子杂化类型为_______；O₃是极性分子，理由是___________________。

（3）Na₃OCl可由以下两种方法制得：

方法Ⅰ  Na₂O + NaClNa₃OCl

方法II  2Na + 2NaOH + 2NaCl2Na₃OCl + H₂↑

① Na₂O的电子式为____________。

② 在方法Ⅱ的反应中，形成的化学键有_______（填标号）。

A．金属键     B．离子键　  C．配位键　   D．极性键     E．非极性键

（4）Na₃OCl晶体属于立方晶系，其晶胞结构如右所示。已知：晶胞参数为a nm，密度为d g·cm^－3。

①Na₃OCl晶胞中，Cl位于各顶点位置，Na位于_________位置，两个Na之间的最短距离为________nm。

②用a、d表示阿伏加德罗常数的值N_A=__________________（列计算式）。

Answer

B H2O2分子间存在氢键 sp2 O3分子为V形结构（或“O3分子中正负电荷重心不重合”等其他合理答案） BE 面心

【解析】

(1)基态Ca原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，结合元素周期律分析判断；

(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小，分子间存在氢键的熔沸点高；②根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析解答；

(3)Na2O为离子化合物，据此书写其电子式；根据Na3OCl和H2存在的化学键类型判断；

(4)①根据均摊法分析判断Na3OCl晶体结构中空心白球、顶点阴影球、实心黑球的数目再结合Na3OCl化学式分析判断；②由密度公式ρ=计算解答。

(1)基态Ca原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，未成对电子数为0，基态Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，未成对电子数为2。A．最外层电子数相等，错误；B．Ca的未成对电子数小于Ti，正确；C．同一周期元素，原子序数小的原子半径大，原子半径Ca原子略大，错误；D．Ca原子失去两个电子后恰好达到全满结构，很难失去第三个电子，第三电离能Ca较大，错误，故答案为B；

(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小，H2O2分子间存在氢键，熔沸点高，故答案为H2O2分子间存在氢键；

②根据价层电子对互斥理论，O3分子的中心O原子的价层电子对为2+(6-2×2)=3，杂化形式为sp2，O3分子为V形结构，分子中正负电荷重心不重合，为极性分子，故答案为sp2；O3分子为V形结构(或O3分子中正负电荷重心不重合)；

(3)①Na2O属于离子化合物，电子式为，故答案为；

②在方法Ⅱ的反应中，形成的化学键有Na3OCl中Na与O、Na与Cl间的离子键，H2分子内有H与H间的非极性键，故答案为BE；

(4)①Na3OCl晶体结构中空心白球类原子6×=3、顶点阴影球类原子8×=1、实心黑球类原子1×1=1，根据Na3OCl化学式，可判断钠原子应为空心白球，处在晶体结构的面心，两个钠原子之间的最短距离为晶体结构中两个面心的距离，即为一半边长的倍，即a nm，故答案为面心；a；

②已知：晶胞参数为a nm，密度为d g•cm-3，则d g•cm-3==，解得：NA=，故答案为。