Question

【題目】非金屬和金屬單質(zhì)以及相關(guān)化合物有著廣泛的應(yīng)用，回答下列相關(guān)問(wèn)題：

(1)銅或銅鹽的焰色反應(yīng)為綠色，下列有關(guān)原理分析的敘述正確的是______(填字母)。

a. 電子從基態(tài)躍遷到較高的激發(fā)態(tài) b. 電子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)

c. 焰色反應(yīng)的光譜屬于吸收光譜 d. 焰色反應(yīng)的光譜屬于發(fā)射光譜

(2)In元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為________。與Cu元素同周期，且基態(tài)原子有2個(gè)未成對(duì)電子的過(guò)渡元素是____(填元素符號(hào))。

(3)第一電子親和能(E1)是元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖所示。試分析碳元素的E1較大的原因：______________。

(4)[PtCl4(NH3)2]中H-N-H鍵之間的夾角____(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角，原因是________________。

(5)鐵、鎳易與CO作用形成羰基配合物Fe(CO)5、Ni(CO)4。1個(gè)Fe(CO)5分子中含有σ鍵數(shù)目為____；已知Ni(CO)4分子為正四面體構(gòu)型，下列溶劑能夠溶解Ni(CO)4的是____(填字母)。

A. 四氯化碳　　　　B.苯 C.水 D.液氨

(6)Fe3O4晶體中，O2-的重復(fù)排列方式如圖所示，該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙和由3、6、7、8、9、12的O2-圍成的正八面體空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中，另一半Fe3+和Fe2＋填充在正八面體空隙中，則Fe3O4晶體中，正四面體空隙數(shù)與O2-數(shù)之比為____。Fe3O4晶胞中有8個(gè)圖示結(jié)構(gòu)單元，晶體密度為5.18 g·cm-3，則該晶胞參數(shù)a=_____cm(寫(xiě)出計(jì)算表達(dá)式即可)。

Answer 1

【答案】bd 5s25p1 Ti、Ni 碳原子結(jié)合一個(gè)電子后的2p軌道為半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性較強(qiáng) > [PtCl4(NH3)2]形成過(guò)程中，NH3中的N原子的孤對(duì)電子與Pt4+形成了配位鍵，轉(zhuǎn)化為成鍵電子對(duì)，對(duì)其他成鍵電子對(duì)的排斥力降低，所以鍵角增大 10 AB 2∶1

【解析】

(1)基態(tài)原子的電子吸收能量，躍遷到較高能級(jí)，電子又從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，以光的形式釋放能量；

(2)In元素是第五周期第IIIA的元素，據(jù)此書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子的價(jià)電子排布式；Cu是第四周期的元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)與元素位置的關(guān)系，分析基態(tài)原子有2個(gè)未成對(duì)電子的過(guò)渡元素；

(3)根據(jù)構(gòu)造原理可知C的核外電子排布，結(jié)合能量最低原理分析判斷；

(4)結(jié)合孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用大于成鍵電子對(duì)的排斥作用分析；

(5)配位體與中心離子之間通過(guò)配位鍵結(jié)合，根據(jù)物質(zhì)分子中配位鍵數(shù)及配位體中化學(xué)鍵數(shù)目分析，利用相似相溶原理分析溶劑種類；

(6)根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)分析，由密度公式ρ=進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

(1)基態(tài)原子的電子吸收能量，躍遷到較高能級(jí)，電子又從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，以光的形式釋放能量，焰色反應(yīng)的光譜屬于發(fā)射光譜，故合理選項(xiàng)是bd；

(2)In元素是第五周期第IIIA的元素，則基態(tài)In原子的價(jià)電子排布式為：5s25p1；Cu是第四周期的元素，在第四周期中，基態(tài)原子有2個(gè)未成對(duì)電子的過(guò)渡元素有核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2的Ti元素和核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2的Ni元素；

(3)基態(tài)碳原子的價(jià)電子排布式為2s22p2，當(dāng)C原子得到一個(gè)電子后的2p軌道為半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性較強(qiáng)，能量低，放出的能量較多，所以碳元素的E1較大；

(4)[PtCl4(NH3)2]中每個(gè)N原子形成3個(gè)N-H共價(jià)鍵，N原子的孤對(duì)電子與中心離子Pt4+形成1個(gè)配位鍵，使N原子上沒(méi)有了孤電子對(duì)，對(duì)其它成鍵電子對(duì)的排斥力降低，導(dǎo)致鍵角增大，所以[PtCl4(NH3)2]中H-N-H鍵之間的夾角大于NH3分子中H-N-H鍵之間的夾角；

(5)Fe(CO)5分子中Fe與CO形成5個(gè)配位鍵(配位鍵屬于σ鍵)，在配位體CO中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，所以1個(gè)Fe(CO)5分子中含有σ鍵數(shù)目為10個(gè)；Ni(CO)4分子為正四面體構(gòu)型，說(shuō)明Ni(CO)4為非極性分子，四氯化碳和苯分子均為非極性分子，而水和液氨均為極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知能夠溶解Ni(CO)4的物質(zhì)是四氯化碳和苯，故合理選項(xiàng)是AB；

(6)如圖可知由1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙共有8個(gè)，O2-位于頂點(diǎn)和面心，O2-個(gè)數(shù)為×8＋×6=4，晶體中正四面體空隙數(shù)與O2-數(shù)之比為8∶4=2∶1；Fe3O4晶胞中有8個(gè)圖示結(jié)構(gòu)單元，晶胞質(zhì)量為m==g，晶體密度為5.18 g·cm-3，則晶胞體積為V=cm3，所以晶胞邊長(zhǎng)a=cm= cm。