Question

【题目】据媒体报道，法国一家公司Tiamat日前研发出比当前广泛使用的锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池，预计从2020年开始实现工业生产。该电池的负极材料为制备原料为、和，电解液为的碳酸丙烯酯溶液。

回答下列问题：

(1)Te属于元素周期表中______区元素，其基态原子的价电子排布式为______。

(2)基态Na原子中，核外电子占据的原子轨道总数为______。

(3)结合题中信息判断：C、O、Cl的电负性由大到小的顺序为______用元素符号表示。

(4)碳酸丙烯酯的结构简式如下图所示，则其中碳原子的杂化轨道类型为______，1mol碳酸丙烯酯中σ键的数目为______。

的几何构型为正八面体形，配体是______，该配离子包含的作用力为______填选项字母。

A.离子键 B.极性键 C.配位键 D.氢键 E.金属键

(6)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如下图所示，该晶胞的密度为ρg/，阿伏加德罗常数的值为，则Na与O之间的最短距离为_______________________ 用含ρ、的代数式表示。

Answer 1

【答案】p 5s25p4 6 O>Cl>C sp2　、sp3 13NA(或13×6.02×1023) H2O BC

【解析】

（1）根据最后填入电子的轨道名称确定所属区域；s区的元素为第IA、IIA族元素；第IB、IIB族为ds区，镧系元素、锕系元素为f区，ⅢB～ⅦB族（镧系元素、锕系元素产物）、第Ⅷ族为d区元素，ⅢA～ⅦA族、零族为p区；

（2）原子的电子总数等于原子序数，根据构造原理可知其电子排布式，据此可判断该基态原子中电子占据的原子轨道总数；

（3）元素的非金属性越强其电负性越大；

（4）根据碳原子的成键情况要以判断碳原子的杂化方式，单键为sp3杂化，双键为sp2杂化，叁键为sp杂化；

（5）[Co（H2O）6]3+中，1个Co原子结合6个配位体，说明提供6个空轨道，该配位离子的形成是共价键；

（6）根据图知，O离子配位数是8；根据密度公式ρ=计算晶胞中距离最近的Na与O之间的距离。

（1）根据基态原子核外电子排布式中最后填入电子名称确定区域名称，Te原子为52号元素，位于周期表第五周期、第VIA族，外围电子排布式为5s25p4，属于p区，故答案为：p；5s25p4；

（2）Na元素的原子序数为11，基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s1，每个能级字母前的数字表示电子层数，所以该元素含有3个电子层，根据电子云的空间形状可知，各能级包含的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，该元素含有s、p能级，6个轨道，故答案为：6；

（3）元素的非金属性越强其电负性越大，O、Cl、C的非金属性大小顺序是O＞Cl＞C，所以其电负性大小顺序是O＞Cl＞C，故答案为：O＞Cl＞C；

（4）碳酸丙烯酯中碳原子为单键和双键，单键形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，为sp3杂化，双键形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，sp2杂化，所以碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，σ键的总数目为13，即l3NA（或13×6.02×1023），故答案为：sp2、sp3；l3NA（或13×6.02×1023）；

（5）配合物中中心原子提供空轨道，配体提供孤电子对。[Co（H2O）6]3+的几何构型为正八面体形，Co3+在中心提供空轨道，配体是H2O提供孤电子对，1个Co提供6个空轨道。离子中存在配位键，该配位离子H-O的作用力为极性共价键，故答案为：H2O；BC；

（6）白色球为O原子，晶胞中白色球数目为8×1/8+6×1/2=4，黑色球为Na原子，而原子配位数与原子数目成反比，故O原子配位数为4×2=8，Na原子周围距离最近的4个O原子形成正四面体，顶点O原子与正四面体体心的O原子连线处于晶胞体对角线上，晶胞体积V=cm3，晶胞边长=cm，则Na与O之间的最短距离为cm，故答案为：8；。