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)未成對電子的過渡元素是____(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]形成過程中，NH3中的N原子的孤對電子與Pt4+形成了配位鍵，轉(zhuǎn)化為成鍵電子對，對其他成鍵電子對的排斥力降低，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)此書寫基態(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)未成對電子的過渡元素；

(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)合孤電子對對成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對的排斥作用分析；

(5)配位體與中心離子之間通過配位鍵結(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)未成對電子的過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原子的孤對電子與中心離子Pt4+形成1個(gè)配位鍵，使N原子上沒有了孤電子對，對其它成鍵電子對的排斥力降低，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a=cm= cm。