Question

【題目】（1）O基態(tài)原子核外電子排布式為____。H2O VSEPR模型名稱為_____，立體構型為___。O3____極性分子（填“是”或“不是”）。

（2）利用熱化學法來測定晶格能是由Born與Haber首先提出來的，其實質是利用Hess定律，構成一個熱化學循環(huán)。

已知：Na(s)+ Cl2(g)= NaCl(s) ΔH=－410.9 kJ·mol－1

可知，Na原子的第一電離能為_____kJ·mol－1；Cl-Cl鍵鍵能為______kJ·mol－1；NaCl晶格能為_____kJ·mol－1。

（3）高壓下NaCl 晶體和 Na 或 Cl2 反應，可以形成不同組成、不同結構的晶體，如圖是其中一種晶體的晶胞（大球為氯原子， 小球為鈉原子），其化學式為________。

（4）金屬Na晶體中的原子堆積方式稱為體心立方堆積，晶胞參數(shù)為a nm，空間利用率為________（列出計算式）。

Answer 1

【答案】1s22s22p4 四面體形 V形 是 496 243.4 787.3 Na2Cl

【解析】

(1)根據(jù)核外電子數(shù)排布，價層電子互斥理論和雜化軌道理論分析解答；利用等電子體的結構特點分析解答；

(2)氣態(tài)基態(tài)Na原子失去1個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)鈉離子需要的最低能量為Na的第一電離能；Cl-Cl鍵的鍵能等于1molCl2形成 Cl(g)所吸收的能量；NaCl晶格能是Na+、Cl-氣態(tài)離子形成1molNaCl晶體釋放的能量；

(3)根據(jù)一個晶胞中各原子分別在棱、邊、面的所在比例計算化學式；

(4)空間利用率=晶胞中原子所占總體積與晶胞體積的比值。

(1) O原子為8號元素，核外電子數(shù)排布式為：1s22s22p4，H2O中中心氧原子成鍵電子對數(shù)為2，孤電子對數(shù)是2，價電子對數(shù)是4，則VSEPR模型名稱為四面體，立體構型為V形 ；O3和SO2是等電子體，SO2中為V型分子，正、負電荷中心不重合，是極性分子，等電子體的結構相似，O3是極性分子；

(2)氣態(tài)基態(tài)Na原子失去1個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)鈉離子需要的最低能量為Na的第一電離能，故Na的第一電離能為496kJ/mol；ClC鍵的鍵能能等于1molCl2形成Cl(g)所吸收的能量，故ClCl鍵能=2×121.7kJ/mol=243.4kJ/mol；NaCl晶格能是Na+、Cl氣態(tài)離子形成1molNaCl晶體釋放的能量，根據(jù)ΔH=E吸-E放，故NaCl的晶格能= E吸-ΔH=(496+107+121.7-349) kJ/mol –(－410.9 kJ·mol－1)=787.3kJ/mol；

(3)晶胞中4個Na原子在棱上，2個Na原子在面心，2個Na原子在晶胞內部，則鈉原子數(shù)量=4×+2×+2=4，8個Cl原子在棱上，則氯原子的數(shù)量=8×=2，則該晶體的化學式為Na2Cl；

(4)金屬Na晶體中的原子堆積方式稱為體心立方堆積，其堆積方式如圖所示：，則一個晶胞中鈉原子數(shù)量=8×+1=2，晶胞參數(shù)為a nm，則晶胞的體積為V(晶胞)= a3nm3，根據(jù)晶胞圖示，晶胞體對角線的長度=4r(Na)，則r(Na)=nm，則晶胞中鈉原子的總體積=2×，則晶胞空間利用率=。