Question

氧氣是化工生產(chǎn)的重要原料，很多金屬和非金屬都能和氧氣直接作用．
（1）第二周期某種元素形成的氧化物分子中，既含有σ鍵又含有π鍵且二者數(shù)目相同的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為

O=C=O

，其中心原子雜化方式為

sp

．氧元素與氟元素能形成OF₂分子，該分子的空間構(gòu)型為

V形

．氮元素的電負(fù)性

＜

（填“＞”、“=”或“＜”）氧，主要原因是

氧原子半徑比氮原子小，吸電子能力較強(qiáng)

．
（2）氧元素和過(guò)渡元素可形成多種價(jià)態(tài)的金屬氧化物，如Cr₂O₃、Fe₂O₃、V₂O₅．基態(tài)鉻原子外圍電子排布式為

3d⁵4s¹

．核電荷數(shù)比Fe大1的元素在元素周期表中的位置為第

四

周期

Ⅷ

族．
（3）四種同主族元素的氧化物晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：

氧化物	MgO	CaO	SrO	BaO
晶格能/kJ?mol-1	3791	3410	3223	3054

四種氧化物的共熔物冷卻時(shí)，首先析出的是

MgO

．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，說(shuō)明影響上表中晶格能大小的主要因素

同主族元素的離子所帶電荷數(shù)相同，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大

．
（4）某種由氧和鉀元素形成的化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，該晶體的化學(xué)式為

KO₂

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)第二周期元素寫出所有的氧化物分子的結(jié)構(gòu)式，再由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式得知原子雜化方式；根據(jù)H₂O的分子空間構(gòu)型可得OF₂分子的空間構(gòu)型； 根據(jù)同一周期，元素的電負(fù)性遞變規(guī)律及原因來(lái)分析；
  （2）根據(jù)核外電子排布的原則書(shū)寫電子排布式； 根據(jù)原子序數(shù)，推出元素在周期表中的位置關(guān)系；
  （3）根據(jù)共熔物冷卻時(shí)，析出的順序與熔點(diǎn)的關(guān)系，熔點(diǎn)與晶格能的關(guān)系；從離子半徑的角度分析晶格能的大小；
  （4）根據(jù)晶胞的分配原則計(jì)算出每個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)各離子的個(gè)數(shù)．

解答：解：（1）第二周期元素形成的氧化物分子有：CO，CO₂，NO、NO₂、SO₂、SO₃等、滿足要求的是：O=C=O，有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，由于CO₂ 是直線型分子，故C原子采取sp 雜化；由于OF₂的分子構(gòu)型與H₂O相似，H₂O的分子構(gòu)型為V形，所以O(shè)F₂的分子構(gòu)型V形，由于同一周期，從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，所以氮的電負(fù)性＜氧的電負(fù)性，由于氧原子半徑比氮原子小，吸S電子能力較強(qiáng)，故氧的電負(fù)性大；    
故答案為：O=C=O；sp；V形＜氧原子半徑比氮原子小，吸電子能力較強(qiáng)，
 （2）24號(hào)元素鉻的電子排布式為：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁵4s¹，外圍電子排布式：3d⁵4s¹；在元素周期表中第四周期，第Ⅷ族包括Fe、Co、Ni三種元素，故核電荷數(shù)比Fe大1的元素Co在元素周期表中仍處于第四周期，第Ⅷ族，
故答案為：3d⁵4s¹；四；Ⅷ，
 （3）從共熔物冷卻時(shí)，首先析出的為熔點(diǎn)高的氧化物，而離子晶體中晶格能越大，熔點(diǎn)越高，所以先首先析出的是
MgO，Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺為同主族元素的離子，從上到下，離子半徑逐漸增大，對(duì)應(yīng)氧化物的晶格能在逐漸減少，因此同主族元素的離子所帶電荷數(shù)相同，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，
 故答案為：MgO；同主族元素的離子所帶電荷數(shù)相同，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，
 （4）每個(gè)晶胞中：K^+₌₈×

1

8

+6×

1

2

=4；  O₂^-₌1+12×

1

4

=4； 故該晶體的化學(xué)式為：KO₂
 故答案為：KO₂

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，試題的綜合性、靈活性較強(qiáng)，有一定的難度．