Question

10．請回答下列問題：
（1）下列現(xiàn)象和應(yīng)用與電子躍遷無關(guān)的是D、E．
A．激光    B．焰色反應(yīng)    C．原子光譜    D．燃燒放熱    E．石墨導(dǎo)電
（2）A、B兩種短周期元素，A是原子半徑最小的元素，B原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍．某平面正六邊形分子由A、B兩種元素組成且原子個數(shù)比為1：1，該分子中含有12個σ鍵．
（3）元素鉻化合物（CrO₂Cl₂）在有機合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機物反應(yīng)．
①與鉻同周期的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有Cu、K（填元素符號）．
②在a：苯、b：CH₃OH、c：HCHO、d：CS₂、e：CCl₄五種有機溶劑中，碳原子采取sp³雜化的分子有b、e（填字母），CS₂分子的鍵角是180⁰．
③過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關(guān)．一般地，為d⁰或d¹⁰排布時，無顏色；為d¹～d⁹排布時，有顏色，如[Co（H₂O）₆]²⁺顯粉紅色．據(jù)此判斷，[Mn（H₂O）₆]]²⁺有（填“無”或“有”）顏色．
（4）請寫出HClO的電子式：．
在如圖配合物離子[Cu（NH₃）₄]²⁺．中的畫出配位鍵：
（5）A、B均為短周期金屬元素．依據(jù)下表數(shù)據(jù)和已學知識，

電離能/KJ•mol-1	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

判斷金屬B的價電子電子排布式3s²，寫出金屬B與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．

Answer 1

分析 （1）電子躍遷本質(zhì)上是組成物質(zhì)的粒子（原子、離子或分子）中電子的一種能量變化．如激光、焰色反應(yīng)、原子光譜都與電子躍遷有關(guān)，光是電子釋放能量的重要形式；
（2）A、B兩種短周期元素，A是原子半徑最小的元素為H元素，B原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍為C元素．平面正六邊形分子為苯分子，據(jù)此分析解答；
（3）①根據(jù)鉻的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)找出與其相同周期的元素；
②中心原子的雜化類型為sp³，說明該分子中心原子的價層電子對個數(shù)是4，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)，σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)；
③判斷Mn²⁺離子的原子核外3d軌道上是否含有電子來判斷是否有顏色；
（4）根據(jù)次氯酸分子的結(jié)構(gòu)式H-O-Cl書寫電子式；配位鍵有提供孤電子對的原子指向提供空軌道的離子；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，A、B元素的第三電離能都劇增，故表現(xiàn)+2價，為第ⅡA族元素，B的第一電離能比A的小，故B為Mg元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律書寫；鎂在二氧化碳中燃燒，生成黑色炭粒和氧化鎂．

解答 解：（1）A．電子躍遷產(chǎn)生光子與入射光子具有相關(guān)性，即入射光與輻射光的相位相同，如果這一過程能夠在物質(zhì)中反復(fù)進行，并且能用其他方式不斷補充因物質(zhì)產(chǎn)生光子而損失的能量．那么產(chǎn)生的光就是激光，與電子躍遷有關(guān)，故A錯誤；
B．當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈現(xiàn)顏色，與電子躍遷有關(guān)，故B錯誤；
C．原子光譜的產(chǎn)生是原子核電子發(fā)生能級躍遷的結(jié)果，與電子躍遷有關(guān)，故C錯誤；
D．燃燒放熱是化學能轉(zhuǎn)化為熱能，與電子躍遷無關(guān)，故D正確；
E．石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層間有自由移動的電子，與電子躍遷無關(guān)，故E正確；
故答案為：D、E；
（2）A、B兩種短周期元素，A是原子半徑最小的元素為H元素，B原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍為C元素，該分子由C、H兩種元素組成且原子個數(shù)比為1：1的平面正六邊形分子為C₆H₆，分子中6個碳原子的電子都以sp²雜化軌道相互重疊，形成 6個碳碳σ鍵，又各以1個sp²雜化軌道分別跟氫原子的1s軌道進行重疊，形成6個σ鍵，共12個σ鍵，
故答案為：12；
（3）①鉻是24號元素，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；同周期最外層排1個電子的元素還有K、Cu，
故答案為：Cu、K；
②a：C₆H₆中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3，所以采取sp²雜化；
b：CH₃OH中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=3，所以采取sp³雜化；
c：甲醛（H₂C=O）分子內(nèi)碳原子價層電子對個數(shù)=3+$\frac{1}{2}$×（4-2×1-1×2）=3，形成3個σ鍵，無孤對電子，雜化方式為sp²雜化；
d：CS₂分子碳原子的價層電子對是2，一個CS₂分子中含有2個π鍵，C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+0=2，所以碳原子采用SP雜化；是直線型分子，分子的鍵角是180⁰，
e：CCl₄中碳原子價層電子對個數(shù)=4+$\frac{1}{2}$×（4-4×1）=4，所以C原子采用sp³雜化；
故答案為：b、e；180⁰；
③Mn²⁺離子的原子核外排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，其d軌道上有5的電子，故[Mn（H₂O）₆]²⁺ 有顏色，
故答案為：有；
（4）HClO為共價化合物，分子中存在1個氧氫鍵和1個Cl-O鍵，結(jié)構(gòu)式為H-O-Cl，所以次氯酸的電子式為：；
配合物離子[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺提供空軌道的原子、N原子提供孤電子對，N→Cu，故結(jié)構(gòu)式為；
故答案為：；；

（5）由表中數(shù)據(jù)可知，A、B元素的第三電離能都劇增，故表現(xiàn)+2價，為第ⅡA族元素，B的第一電離能比A的小，故B為Mg元素，原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，價電子電子排布式為：3s²，鎂帶在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，化學方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：3s²；2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．

點評 本題考查了電子躍遷的本質(zhì)、原子的核外電子排布式的書寫、雜化的應(yīng)用、電離能、配位鍵等知識點，注意掌握構(gòu)造原理書寫基態(tài)原子核外電子排布式，掌握常見的與電子躍遷有關(guān)的現(xiàn)象、掌握雜化理論的應(yīng)用、配位鍵的本質(zhì)是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．