Question

14．由氧化物經氯化作用生成氯化物是工業(yè)生產氯化物的常用方法，Cl₂、CCl₄是常用的氯化劑．如：
Na₂O+Cl₂=2NaCl+O₂
CaO+Cl₂=CaCl₂+O₂
SiO₂+2CCl₄=SiCl₄+2COCl₂      
Cr₂O₃+3CCl₄=2CrCl₃+3COCl₂
請回答下列問題：

（1）寫出鉻的原子結構示意圖為與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數與鉻原子相同的元素有K、Cu（填元素符號），其中一種金屬的晶胞結構如圖1所示，該晶胞中含有金屬原子的數目為4．
（2）CCl₄分子中C原子采取sp³雜化成鍵．
（3）COCl₂俗稱光氣，分子中C原子采取sp²雜化成鍵．光氣分子的結構式是，其中碳氧原子之間共價鍵是c（填序號）
a．2個σ鍵      b．2個π鍵      c．1個σ鍵、1個π鍵
（4）CaO晶胞如圖2所示，CaO晶體中Ca²⁺的配位數為6．CaO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同，其晶格能分別為：CaO-3401kJ•mol^-1、NaCl-786kJ•mol^-1．導致兩者晶格能差異的主要原因是CaO晶體中離子的電荷數大于NaCl晶體中離子的電荷．

Answer 1

分析 （1）Cr是24號元素，在第四周期，核外有24個電子分四層排布；Cr最外層有1個電子；利用均攤法計算；
（2）根據C原子的價層電子對數判斷；
（3）COCl₂俗稱光氣，分子中C原子采取sp²雜化成鍵，C原子與氯原子之間形成C-Cl單鍵，故C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵；
（4）由CaO晶胞結構可知，CaO晶體中每個O^2-的周圍有6個Ca²⁺，每個Ca²⁺的周圍有6個O^2-，影響晶格能的因素有離子所帶電荷與離子半徑，據此解答．

解答 解：（1）Cr是24號元素，在第四周期，核外有24個電子分四層排布，其原子結構示意圖為：；Cr最外層有1個電子，與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數與鉻原子相同的元素有K、Cu；該金屬原子位于頂點和面心上，則晶胞中含有金屬原子的數目為$\frac{1}{8}$×8+$\frac{1}{2}$×6=4；
故答案為：；K、Cu；4；
（2）CCl₄分子中C原子的價層電子對數=4+$\frac{1}{2}$×（4-1×4）=4，則C原子采取sp³雜化成鍵；
故答案為：sp³；
（3）COCl₂俗稱光氣，分子中C原子采取sp²雜化成鍵，C原子與氯原子之間形成C-Cl單鍵，故C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，光氣分子的結構式是，C=O雙鍵中含有1個σ鍵、1個π鍵，
故答案為：，c；
（4）由CaO晶胞結構可知，CaO晶體中每個O^2-的周圍有6個Ca²⁺，每個Ca²⁺的周圍有6個O^2-，導致兩者晶格能差異的主要原因是CaO晶體中離子的電荷數大于NaCl晶體中離子的電荷；
故答案為：6；CaO晶體中離子的電荷數大于NaCl晶體中離子的電荷．

點評 本題主要考查核外電子排布規(guī)律、雜化軌道、化學鍵與晶胞結構等，題目難度中等，注意把握價層電子對互斥理論的應用，側重于考查學生的分析能力和計算能力．