Question

19．运用所学知识，回答下列问题．
（1）S原子的价电子排布图为．
（2）与SCN^-互为等电子体的分子有N₂O和CO₂（任写一种）
（3）SO₃的三聚体环状结构如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp³；该结构中S与O形成的共价键的键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为a（填图中字母的a或b），该分子中含有12个σ键．
（4）化合物Na₂O，其晶胞结构如图2所示，晶胞参数，a=0.566nm，晶胞中O原子的配位数为8；列式计算该晶体的密度2.27g•cm^-3．（列出计算式即可）

Answer 1

分析 （1）硫是16号元素，有6个价电子，根据核外电子排布规律书写电子排布图；
（2）原子总数相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；
（3）SO₃的三聚体中S原子形成4个δ键，以此判断空间构型和杂化类型；SO₃的三聚体中每个S形成，存在S=O键和S-O键，S=O键长较短；
（4）Na₂O晶胞中阴离子位于晶胞的定点和面心，阳离子位于晶胞的体心，根据晶胞的结构判断配位数，Na的个数为8，O的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，据此计算质量和体积，进而计算密度．

解答 解：（1）硫是16号元素，有6个价电子，价电子排布图为，故答案为：；
（2）原子总数相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与SCN^-互为等电子体的分子有N₂O和CO₂，故答案为：N₂O和CO₂；
（3）SO₃的三聚体中S原子形成4个δ键，为sp³杂化；SO₃的三聚体中每个S形成，存在S=O键和S-O键，S=O键长较短，即a较短，该分子中含有σ键数目为3×4=12，
故答案为：sp³；a；12；
（4）晶胞中O位于顶点，Na位于体心，每个晶胞中有1个Na与O的距离最近，每个定点为8个晶胞共有，则晶胞中O原子的配位数为8，Na的个数为8，O的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞的质量为$\frac{4×62g/mol}{6.02×10{\;}^{23}/mol}$，晶胞的体积为（0.566×10^-7）³cm³，则晶体F的密度为$\frac{4×62g/mol}{（0.566×10{\;}^{-7}cm）{\;}^{3}×6.02×10{\;}^{23}/mol}$=2.27g•cm^-3，
故答案为：8；2.27．

点评 本题考查物质结构和性质，侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力，涉及晶胞计算、原子结构等知识点，综合性较强，采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答，题目难度中等．