Question

（2011?山東）[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氧是地殼中含量最多的元素
（1）氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為

2

個(gè)．
（2）H₂O分子內(nèi)O-H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為

O-H鍵、氫鍵、范德華力

．沸點(diǎn)比高，原因是

形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大．

．
（3）H⁺可與H₂O形成H₃O⁺，H₃O⁺中O原子采用

sp³

雜化．H₃O⁺中H-O-H鍵角比H₂O中H-O-H鍵角大，原因是

H₂O中O原子有兩對(duì)孤對(duì)電子，H₃O⁺中O原子有一對(duì)孤對(duì)電子，排斥力較小

．
（4）CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO的密度為ag?cm^-3，N_A表示阿伏家的羅常數(shù)，則CaO晶胞的體積為

224

aNA

．

 
cm³．

Answer 1

分析：（1）s能級(jí)有一個(gè)軌道，最多排2個(gè)電子，p能級(jí)有3個(gè)軌道，每個(gè)軌道最多排2個(gè)電子，結(jié)合洪特規(guī)則分析；
（2）化學(xué)鍵的鍵能大于氫鍵的鍵能，氫鍵的鍵能大于分子間作用力；氫鍵對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)產(chǎn)生影響，分子間氫鍵使物質(zhì)的沸點(diǎn)升高，分子內(nèi)氫鍵使物質(zhì)的沸點(diǎn)降低；
（3）先確定VSEPR模型，然后在確定中心原子的雜化軌道類型；一般來(lái)說(shuō)，相互之間排斥力的大小為：孤電子對(duì)間的排斥力＞孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥力＞成鍵電子對(duì)間的排斥力；
（4）先計(jì)算一個(gè)氧化鈣分子的質(zhì)量，再用均攤法求出一個(gè)晶胞含有的陰陽(yáng)離子數(shù)，然后根據(jù)V=

m

ρ

求出其體積．

解答：解：（1）氧元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，4個(gè)電子在三個(gè)軌道中排布，故未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè)，故答案為：2；
（2）共價(jià)鍵的鍵能大于氫鍵的作用力，氫鍵的作用力還大于范德華力，故H₂O分子內(nèi)的O-H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為O-H鍵、氫鍵、分子間的范德華力；含分子間氫鍵的物質(zhì)的沸點(diǎn)大于分子內(nèi)氫鍵物質(zhì)的沸點(diǎn)，因此原因是前者易形成分子間氫鍵，后者易形成分子內(nèi)氫鍵．
故答案為：O-H鍵、氫鍵、范德華力；形成分子內(nèi)氫鍵，而形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大；
（3）H₃O⁺價(jià)層電子對(duì)模型為四面體，氧原子采取sp³雜化．
H₂O中O原子有兩對(duì)孤對(duì)電子，H₃O⁺中O原子有一對(duì)孤對(duì)電子，因?yàn)楣码娮訉?duì)間的排斥力＞孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥力＞成鍵電子對(duì)間的排斥力，導(dǎo)致H₃O⁺中H-O-H鍵角比H₂O中H-O-H鍵角大．
故答案為：sp³；H₂O中O原子有兩對(duì)孤對(duì)電子，H₃O⁺中O原子有一對(duì)孤對(duì)電子，排斥力較小
（4）1個(gè)“CaO”的質(zhì)量為

56g/mol

NA/mol

=

56

NA

g，而用均攤法算出一個(gè)晶胞含有4個(gè)“CaO”，即一個(gè)晶胞質(zhì)量為

56

NA

g×4=

224

NA

g，又有ρ=

m

V

，則V=

m

ρ

，
V=

224

NA

g÷ag/cm³=

224

aNA

cm3，則CaO晶胞體積為 

224

aNA

cm3．
故答案為：

224

aNA

．

點(diǎn)評(píng)：本題把物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與有機(jī)化合物的性質(zhì)融合成一體，考查學(xué)生對(duì)元素推理、原子軌道雜化類型、分子空間結(jié)構(gòu)、氫鍵、等電子體原理、晶胞結(jié)構(gòu)等知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力．本題基礎(chǔ)性較強(qiáng)，難度較大，注意晶胞體積的計(jì)算方法．