Question

【題目】決定物質性質的重要因素是物質結構。請回答下列問題：

(1)元素K的焰色反應呈紫紅色，其中紫色對應的輻射波長為_______nm(填標號)。

A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5

(2)基態K原子中，核外電子占據最高能層的符號是________，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________________。

(3)已知元素M是組成物質Ca5(PO4)3F的一種元素。元素M的氣態原子逐個失去第1個至第5個電子所需能量(即電離能，用符號I1至I5表示)如表所示：

	I1	I2	I3	I4	I5
電離能(kJ/mol)	589.8	1145.4	4912.4	6491	8153

元素M化合態常見化合價是________價，其基態原子電子排布式為____________

(4)PO43－的中心原子的雜化方式為__________，鍵角為_______________

(5)Ca3(PO4)3F中非金屬元素電負性由大到小的順序為________________

(6)下列元素或化合物的性質變化順序正確的是__________________

A.第一電離能：Cl＞S＞P＞Si B.共價鍵的極性：HF＞HCI＞HBr＞HI

C.晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI D.熱穩定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3

(7)CaF2晶胞結構如圖所示，則CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數目為_____________；已知Ca2+和F－半徑分別為a cm、b cm，阿伏加德羅常數為NA，M為摩爾質量，則晶體密度為___________________g·cm－3(不必化簡)。

Answer 1

【答案】A N 球形 +2 1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2 sp3 109°28′ F>O>P BC 12

【解析】

(1)紫色波長介于400nm~430nm；

(2) 基態K原子共有4給電子層，最高能層位N；價層電子排布式為4s1；

(3) M的第三電離能遠遠大于第二電離能，該元素最外層有2個電子；

(4) 根據價層電子互斥理論確定PO43-雜化方式及空間構型；

(5)Ca3(PO4)3F中非金屬元素為P、O、F，同周期主族元素自左而右電負性增大，同主族自上而下電負性減小；

(6) A.同周期元素的第一電離能有增大的趨勢，價層電子處于充滿或半充滿狀態時，第一電離能大于其后元素的；

B. 鍵合原子的電子親合能或電負性的差值越大，極性越大；

C.離子半徑越小，鍵長越短，晶格能越大；

D.金屬陽離子的半徑越小，其碳酸鹽的熱穩定性越弱；

(7)CaF2晶胞中，與頂點Ca2+最近且等距離的Ca2+處于晶胞面心，每個頂點為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共用；每個氟離子周圍有4個鈣離子，四個鈣離子形成正四面體結構，氟離子處于正四面體中心，則晶胞頂點鈣離子與正四面體中心氟離子連線處于晶胞對角線上，且二者距離等于晶胞體對角線長度的。

(1)紫色波長介于400nm~430nm，答案為A；

(2) 基態K原子共有4給電子層，最高能層位N；價層電子排布式為4s1，該能層電子云輪廓為球形；

(3) M的第三電離能遠遠大于第二電離能，說明該元素失去2個電子時為穩定結構，則該元素最外層有2個電子，則M為Ca，元素M化合態常見化合價是+2，其基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2；

(4) PO43-的中心原子P的孤電子對數=（a-bx）=(5+3-2×4)=0，價層電子對數=4+0=4，P原子雜化方式為sp3雜化，微粒空間構型為正四面體，鍵角為109°28′；

(5)Ca3(PO4)3F中非金屬元素為P、O、F，同周期主族元素自左而右電負性增大，同主族自上而下電負性減小，故電負性：F>O>P；

(6) A.同周期元素的第一電離能有增大的趨勢，價層電子處于充滿或半充滿狀態時，第一電離能大于其后元素的，則Cl＞P＞S＞Si，A錯誤；

B. 鍵合原子的電子親合能或電負性的差值越大，極性越大，則共價鍵的極性：HF＞HCl＞HBr＞HI，B正確；

C.離子半徑越小，鍵長越短，晶格能越大，則晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，C正確；

D.金屬陽離子的半徑越小，其碳酸鹽的熱穩定性越弱，則熱穩定性：BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3，D錯誤；

答案為BC。

(7)CaF2晶胞中，與頂點Ca2+最近且等距離的Ca2+處于晶胞面心，每個頂點為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共用，故CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數目為：=12；每個氟離子周圍有4個鈣離子，四個鈣離子形成正四面體結構，氟離子處于正四面體中心，則晶胞頂點鈣離子與正四面體中心氟離子連線處于晶胞對角線上，且二者距離等于晶胞體對角線長度的，Ca2+和F-半徑分別為a cm、b cm，則晶胞體對角線長度為4（a+b）cm，故晶胞棱長=(a+b)cm，晶胞中Ca2+數目=8×+6×=4、F-數目為8，故晶胞質量=4×Mg，則晶體密度=gcm-3。