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)基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态，写出该激发态价层电子排布式_____________

(2)锌和镉位于同副族，而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态：①锌：[Ar]3d¹⁰4s²、②锌：[Ar]3d¹⁰4s¹、③铜：[Ar]3d¹⁰4s¹、④铜：[Ar]3d¹⁰。失去1个电子需要的能量由大到小排序是_________(填字母)。

A.④②①③    B.④②③①    C.①②④③    D.①④③②

(3)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。

①Cl₂O₂的沸点比H₂O₂低，原因是____。

②O₃分子的中心原子杂化类型为______；与O₃互为等电子体的是______(任意写一种)。

(4)Na₃OCl可由以下方法制得：2Na+2NaOH+2NaCl2Na₃OCl+H₂↑，在该反应中，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

(5)Na₃OCl晶体属于立方晶系，其晶胞结构如图所示。已知：晶胞参数为anm，密度为dg·cm⁻³。

①Na₃OCl晶胞中，O位于各顶点位置，Cl位于______位置。

②用a、d表示阿伏加德罗常数的值N_A=_____(列计算式)。

Answer

3d24s14p1 A H2O2分子间存在氢键 sp2 SO2 BE 体心

【解析】

(1)Ti为22号元素，其基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，一个4s轨道上的电子激发到4p轨道上，则该激发态的电子排布为1s22s22p63s23p63d24s14p1，价层电子排布式为3d24s14p1；

(2)基态的锌、铜原子的核外电子排布式分别为[Ar]3d104s2、[Ar]3d104s1。则①为基态Zn原子，②为Zn＋，③为基态铜原子，④为Cu＋。同一周期从左到右原子的第一电离能有增大的趋势，因此第一电离能①＞③；原子的第二电离能大于第一电离能，由于Cu＋的价层电子结构为3d10，3d为稳定的全充满结构，使得电离能增大，因此电离能④＞②，综合电离能排序为④＞②＞①＞③；A符合题意；

(3)①Cl2O2和H2O2均为分子，其沸点取决于分子间作用力，虽然Cl2O2的相对分子质量比H2O2大，但是H2O2间能够形成氢键，使得H2O2的沸点高于Cl2O2；

②根据价层电子对互斥理论，O3分子中中心O原子的价层电子对为，则其杂化类型为sp2；等电子体是指原子总数相同，价电子数相等的微粒，与O3互为等电子体的是SO2；

(4)反应中，形成的化学键有Na3OCl中的Na＋和O2－、Na＋和Cl－间的离子键，以及H2中H原子和H原子的非极性键；BE符合题意；

(5)①Na3OCl晶体结构中，空心白球位于面心，为2个晶胞所共有，则一个晶胞中空心白球有个，实心黑球位于晶胞内部，为此晶胞所有，则一个晶胞中实心黑含有1个，O位于顶点，为8个晶胞所共有，则一个晶胞中O含有个，根据Na3OCl的化学式，可判断Cl位于体心；

②晶胞参数为anm，密度为dg·cm−3。根据密度公式，可得。