Question

【題目】形形色色的物質(zhì)，構(gòu)成了我們這個(gè)五彩繽紛的世界。世上萬物，神奇莫測，常常超乎人們按“常理”的想象。學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的知識，能使你想象的翅膀變得更加有力。

（1）基態(tài)Ga原子的電子排布式是[Ar] __。氮化鎵是一種新型材料，可把手機(jī)信號放大10倍，氮化鎵的功效與電子躍遷有關(guān)，而元素的光譜也與電子的躍遷有關(guān)。下列變化過程不會產(chǎn)生原子光譜的是__（填字母序號）。

A.[Ar]3d44s2→[Ar]3d54s1

B.

C.

D.

（2）鋰離子電池是現(xiàn)代高性能電池的代表，LiFePO4因具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而成為新一代正極材料，這與PO43-的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，PO43-的立體構(gòu)型為___，P、O、S的第一電離能從大到小的順序?yàn)?/span>___。

（3）在硫酸銅溶液中加入過量KCN，可生成配位化合物離子[Cu(CN)4]2-，則1mol[Cu(CN)4]2-中含有的σ鍵的數(shù)目為___；寫出一種與CN-互為等電子體的單質(zhì)的分子式___。

（4）鈣和鈷都是第四周期元素，且原子的最外層電子數(shù)相同，鈷的熔沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于鈣，其原因是___。

（5）Na2S的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知Na+的半徑為0.102nm，S2-的半徑為0.184nm，則Na2S的晶胞參數(shù)a=___cm（列出計(jì)算式即可）。

Answer 1

【答案】3d104s24p1 C 正四面體形 O>P>S 8NA N2 鈣和鈷都屬于金屬晶體，Ca的原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱 ×10-8

【解析】

(1)Ga是31號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1；

A．[Ar]3d44s2→[Ar]3d54s1過程中，前者能量高于后者，發(fā)生電子的躍遷，能夠產(chǎn)生原子光譜，A不選；

B．過程中，前者能量低于后者，發(fā)生電子的躍遷，能夠產(chǎn)生原子光譜，B不選；

C．過程中，前后都為基態(tài)原子，沒有能量變化，不能夠產(chǎn)生原子光譜，C選；

D．過程中，前者能量低于后者，發(fā)生電子的躍遷，能夠產(chǎn)生原子光譜，D不選；

故答案為：3d104s24p1；C；

(2)PO43-中心P原子的價(jià)層電子對數(shù)為，不含有孤對電子，則其立體構(gòu)型為正四面體形；同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小，又P原子的3p軌道為3p3半充滿結(jié)構(gòu)，其第一電離能比S大，因此第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>O>P>S，故答案為：正四面體形；O>P>S；

(3)[Cu(CN)4]2-中Cu2+和CN-形成4個(gè)配位鍵，配位鍵屬于σ鍵，CN-中C和N形成1個(gè)σ鍵，則1mol[Cu(CN)4]2-中含有的σ鍵的數(shù)目為8NA，原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)分別都相等的互為等電子體，與CN-互為等電子體的單質(zhì)可以是N2，故答案為：8NA；N2；

(4)Ca和Co均為金屬晶體，Ca的原子半徑大于Co，且價(jià)電子數(shù)比Co少，則Ca的金屬鍵較弱，熔點(diǎn)比Co低，故答案為：鈣和鈷都屬于金屬晶體，Ca的原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱；

(5)Na2S的晶胞結(jié)構(gòu)中，晶胞參數(shù)為a，則體對角線為a，體對角線上黑球與白球間的距離為體對角線長度的，從而得出×a=(0.102+0.184)nm，，故答案為：×10-8。