Question

【題目】硫和鈣的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：

(1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色，其中紅色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_____（填字母)nm。

A.435 B500 C.580 D.605 E. 700

(2)元素S和Ca中，第一電離能較大的是_____(填元素符號(hào))，其基態(tài)原子核外電子排布式為_______。

(3)X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，石膏(CaSO4 2H2O)中存在SO42-離子。SO42-離子的幾何構(gòu)型為_____，中心原子的雜化形式為________。

(4) 基態(tài)Ca原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是____，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_____。鈣元素和錳元素屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金展錳低，原因是_________________。

(5)過氧化鈣晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知該晶胞的密度是ρ g cm-3，則晶胞結(jié)構(gòu)中最近的兩個(gè)Ca2+間的距離為______ (列算式即可，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)nm，與Ca2+緊鄰O22-的個(gè)數(shù)為______。

Answer 1

【答案】 E S 2s22s22p43s23p4或{ [Ne] 3s23p4} 正四面體 sp3 N 球形 Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱 6

【解析】(1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色，其中紅色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為700nm，故選E；

(2) 同周期從左至右，第一電離能逐漸增大；同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。元素S和Ca中，第一電離能較大的是S，S原子的基態(tài)原子核外電子排布式為2s22s22p43s23p4，故答案為：S；2s22s22p43s23p4；

(3) SO42-中S原子價(jià)層電子對(duì)=4+(6+2-4×2)=4，且不含孤電子對(duì)，采用sp3雜化，所以是正四面體形結(jié)構(gòu)，故答案為：正四面體；sp3；

(4) 基態(tài)Ca原子中，核外電子占據(jù)最高能層是第4層，能層符號(hào)是N，占據(jù)該能層的電子為4s電子，電子云輪廓圖形狀為球形。鈣元素和錳元素屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱，導(dǎo)致金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬錳低，故答案為：N；球形；Ca原子半徑較大且價(jià)電子數(shù)較少，金屬鍵較弱；

(5)根據(jù)過氧化鈣晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，晶胞中含有Ca2+的數(shù)目為8×+6×=4，含有O22-的數(shù)目為12×+1=4，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為x，則晶胞的密度是ρ g cm-3=，解得x=cm=×107 nm，因此晶胞結(jié)構(gòu)中最近的兩個(gè)Ca2+間的距離為面對(duì)角線的一半=××107 nm，與Ca2+緊鄰O22-的個(gè)數(shù)為6個(gè)，故答案為：××107 ；6。