1.(经典题)ⅠA、ⅦA族元素及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态钠原子的核外电子排布式为___________________________;ⅠA族元素的基态原子的价电子的电子云轮廓图的形状为____________。
(2)与H2F+互为等电子体的分子是____________(填一种即可)。H2分子中原子轨道的重叠方式是________(填字母)。
A.ss B.sp
C.pp
(3)OF2和O2F都是氧元素的氟化物,其中,OF2分子中氧原子的杂化类型是________;氯的某含氧酸的分子式为HClOx,其对应的含氧酸根离子的立体构型是三角锥形,则x=________。
(4)碱金属单质的熔点随原子序数增大而降低,原因是_________________________;
而卤素单质的熔、沸点随原子序数增大而升高,原因是_______________________。
(5)金属钠、钾的晶胞结构如图1所示,其中金属原子的堆积模式为________。
(6)氯化钠的晶胞结构如图2所示(白球代表Cl-,黑球代表Na+),图3是氯化钠的晶胞截面图。已知NA代表阿伏加德罗常数的值,氯化钠晶体的密度为d g·cm-3。
①氯化钠晶胞中Cl-的配位数为________。
②Na+半径为____________pm(只列出计算式即可)。
解析:(1)基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1。ⅠA族元素的价电子排布式为ns1,s轨道的电子云轮廓图的形状为球形。
(2)与H2F+互为等电子体的分子有H2O、H2S、H2Se、H2Te。基态氢原子只在1s轨道上有电子,H2分子中的两个氢原子成键时,两个s轨道“头碰头”重叠,故选A。
(3)OF2中氧原子的价层电子对数为4,氧原子的杂化类型是sp3。氯的含氧酸根离子中,ClO的立体构型为三角锥形,其对应的含氧酸为HClO3,故x=3。
(4)分析熔、沸点的高低,要从粒子之间的作用力角度切入。碱金属单质是金属晶体,随着原子序数增大,原子半径依次增大,金属键依次减弱,单质的熔点依次降低;卤素单质是分子晶体,组成和结构相似,随着原子序数增大,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,单质的熔、沸点依次升高。
(5)钠、钾晶胞为体心立方堆积,体对角线上的三个原子相切。
(6)①氯化钠晶胞中氯离子、钠离子的配位数都是6。②思路:先由晶胞结构和晶体的密度求出晶胞的边长,再由晶胞截面图中对角线上三个氯离子相切求出氯离子半径,最后根据棱上两个氯离子和一个钠离子相切求出钠离子半径。1个晶胞中含4个NaCl,设晶胞的边长为a,则晶体的密度d= g·cm-3,a= cm,而氯离子半径r(Cl-)=a,钠离子的半径r(Na+)=(-1)r(Cl-)=a=× cm=××1010 pm。
答案:(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1) 球形
(2)H2O(或H2S、H2Se、H2Te) A
(3)sp3 3