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物质结构与性质综合题
1.(2020年安徽省黄山市高中毕业班第一次质量检测)(1)O基态原子核外电子排布式为____。H2O VSEPR模型名称为_____,立体构型为___。O3____极性分子(填“是”或“不是”)。
(2)利用热化学法来测定晶格能是由Born与Haber首先提出来的,其实质是利用Hess定律,构成一个热化学循环。
已知:Na(s)+
Cl2(g)= NaCl(s) ΔH=-410.9 kJ·mol-1
可知,Na原子的第一电离能为_____kJ·mol-1;Cl-Cl键键能为______kJ·mol-1;NaCl晶格能为_____kJ·mol-1。
(3)高压下NaCl 晶体和 Na 或 Cl2 反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体,如图是其中一种晶体的晶胞(大球为氯原子, 小球为钠原子),其化学式为________。
(4)金属Na晶体中的原子堆积方式称为体心立方堆积,晶胞参数为a nm,空间利用率为________(列出计算式)。
【答案】(1)1s22s22p4 四面体形 V形 是
(2)496 243.4 787.3
(3)Na2Cl
(4)
【解析】【分析】(1)根据核外电子数排布,价层电子互斥理论和杂化轨道理论分析解答;利用等电子体的结构特点分析解答;
(2)气态基态Na原子失去1个电子转化为气态基态钠离子需要的最低能量为Na的第一电离能;Cl-Cl键的键能等于1molCl2形成 Cl(g)所吸收的能量;NaCl晶格能是Na+、Cl-气态离子形成1molNaCl晶体释放的能量;
(3)根据一个晶胞中各原子分别在棱、边、面的所在比例计算化学式;
(4)空间利用率=晶胞中原子所占总体积与晶胞体积的比值。
【详解】(1) O原子为8号元素,核外电子数排布式为:1s22s22p4,H2O中中心氧原子成键电子对数为2,孤电子对数是2,价电子对数是4,则VSEPR模型名称为四面体,立体构型为V形 ;O3和SO2是等电子体,SO2中为V型分子,正、负电荷中心不重合,是极性分子,等电子体的结构相似,O3是极性分子;
(2)气态基态Na原子失去1个电子转化为气态基态钠离子需要的最低能量为Na的第一电离能,故Na的第一电离能为496kJ/mol;Cl−C键的键能能等于1molCl