Question

氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类仅次于碳元素。

（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为                  ，氧元素与氟元素能形成OF₂分子，该分子的空间构型为                              。

（2）根据等电子原理，判断NO₂⁺离子中，氮原子轨道的杂化类型为              ，1molNO₂⁺所含键的数目为                              。

（3）氧元素与过渡元素可以形成多种价态的金属氧化物。如铬可生成Cr₂O₃、CrO₃等，试写出Cr³⁺核外电子排式                         。

（4）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示：由此可判断该钙的氧化物的化学式为                  。已知晶胞边长为540pm，则该氧化物的密度是                     g·cm^－3

Answer

（1）F>N>O     V形

（2）sp       2NA

（3）1s22s22p63s23p63d3或[Ar] 3d3 

（4）CaO2         3.04g/cm3  （3分）

【解析】

试题分析：（1）非金属性越强，第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以氮元素的第一电离能大于氧元素的，则氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为F＞N＞O。OF2分子的空间构型与水类似，为V形；（2）价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，则与NO2+离子互为等电子体的是CO2。CO2是含有双键的直线型结构，所以根据等电子原理，在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是sp杂化；与O22+离子互为等电子体的是氮气。氮气含有三键，而三键是由1个α键和2个π键构成的，则1 mol O22+中含有的π键数目为2NA。（3）根据构造原理可知，Cr3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。（4）根据晶胞的结构可知，黑球表示钙离子，其个数＝个。阴离子是由2个氧原子构成的，其个数是，所以钙氧化物的化学式是CaO2。根据密度公式可得ρ=3.04g/cm3

考点：考查结构化学。