Question

氧元素與多種元素具有親和力，所形成化合物的種類很多．
（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(gòu)型為

 

．
（2）根據(jù)等電子原理，在NO₂⁺離子中氮原子軌道雜化類型是

 

；1mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為

 

．
（3）氧元素和過渡元素可形成多種價態(tài)的金屬氧化物，如和鉻可生成Cr₂O₃、CrO₃、CrO₅等．Cr³⁺基態(tài)核外電子排布式為

 

．
（4）鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，則該鈣的氧化物的化學(xué)式為

 

．
（5）下列物質(zhì)的分子與O₃分子的結(jié)構(gòu)最相似的是

 

．
A．H₂O       B．CO₂       C．SO₂       D．BeCl₂
（6）O₃分子是否為

 

極性分子．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

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(tài)，穩(wěn)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；由價層電子對互斥理論可知，OF₂分子的空間構(gòu)型為V形．
（2）價電子數(shù)和原子數(shù)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是含有雙鍵的直線形結(jié)構(gòu)，所以根據(jù)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σ鍵和2個π鍵構(gòu)成的，則1 mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A．
（3）根據(jù)構(gòu)造原理可知，Cr³⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³．
（4）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，黑球表示鈣離子，其個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4個．陰離子是由2個氧原子構(gòu)成的，其個數(shù)是12×

1

4

+1=4，所以鈣氧化物的化學(xué)式是CaO₂．
（5）根據(jù)SO₂與O₃互為等電子體可知SO₂與O₃分子的結(jié)構(gòu)最相似．
（6）根據(jù)價層電子對互斥理論分析SO₂分子為V形，是極性分子，SO₂分子與O₃分子的結(jié)構(gòu)最相似，故也是極性分子．

解答： 解：（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(tài)，穩(wěn)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；由價層電子對互斥理論可知，OF₂分子的空間構(gòu)型為V形，故答案為：F＞N＞O；V形；
（2）價電子數(shù)和原子數(shù)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是含有雙鍵的直線形結(jié)構(gòu)，所以根據(jù)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σ鍵和2個π鍵構(gòu)成的，則1 mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A，
故答案為：sp； 2N_A；
（3）根據(jù)構(gòu)造原理可知，Cr³⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（4）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，黑球表示鈣離子，其個數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4個．陰離子是由2個氧原子構(gòu)成的，其個數(shù)是12×

1

4

+1=4，所以鈣氧化物的化學(xué)式是CaO₂，故答案為：CaO₂；
（5）根據(jù)SO₂與O₃互為等電子體可知SO₂與O₃分子的結(jié)構(gòu)最相似，故答案為：C；
（6）根據(jù)價層電子對互斥理論分析SO₂分子為V形，是極性分子，SO₂分子與O₃分子的結(jié)構(gòu)最相似，故也是極性分子，故答案為：是．

點評：考查等電子體、核外電子排布式、雜化軌道類型、共價鍵、第一電離能以及晶體類型的有關(guān)計算和判斷．
該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．試題綜合性強，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力和邏輯推理能力．