Question

【題目】據(jù)《科技日報》報道，我國科學家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化劑。請回答下列問題：

(1)基態(tài)Ni原子價層電子的軌道表達式為__________________。

(2)銅的焰色反應呈綠色，在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為_____。

(3)因具有良好的結構穩(wěn)定性而成為新一代鋰離子電池正極材料，這與的結構密切相關，的立體構型為________，P、O、S的電負性從大到小的順序為_____，過度脫出易導致鋰電池結構坍塌產生O2而爆炸，實驗證實O2因具有單電子而成為順磁性分子，下列結構式(黑點代表電子)中最有可能代表O2分子結構的是_____(填標號)。

A. B. C. D.

(4)易與結合形成，與間的化學鍵類型為________，若將配離子中的2個換為，2種結構，則是否為雜化________(填“是”或“否”)，理由為_________________。

(5)金屬錳有多種晶型，其中的結構為體心立方堆積，晶胞參數(shù)為apm。中錳的原子半徑為________pm。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為，的理論密度________。(列出計算式)

Answer 1

【答案】 光譜分析 正四面體 D 配位鍵 否 若是雜化，的空間構型為正四面體形，將配離子中的2個換為，則只有1種結構

【解析】

（1）Ni的原子序數(shù)為28，電子排布式為1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2，價電子排布式為3d84s2；

（2）用光譜儀器攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜總稱原子光譜，不同元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜不同，所以可以利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素；

（3）PO43-中P原子的價層電子對數(shù)為4，孤對電子數(shù)為0；元素的非金屬性越強，電負性越大；只有D的化學鍵中有3電子，存在單電子；

（4）[Cu（NH3）4]2+中Cu2+與NH3之間形成的化學鍵稱為配位鍵；配離子[Cu（NH3）4]2+具有對稱的空間構型，可能為平面正方形或正四面體形；

（5）δ-Mn的結構為體心立方堆積，所以晶胞中體對角線上的三個錳原子是相切的，依據(jù)分攤法計算可得。

（1）Ni的原子序數(shù)為28，電子排布式為1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2，價電子排布圖為，故答案為：；

（2）用光譜儀器攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜總稱原子光譜，不同元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜不同，所以可以利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，則銅的焰色反應呈綠色稱為光譜分析，故答案為：光譜分析；

（3）PO43-的中心原子為P，P原子的價層電子對數(shù)為，孤對電子數(shù)為0，則雜化類型為sp3雜化；元素的非金屬性越強，電負性越大，三種元素中非金屬性大小順序為O＞S＞P，則電負性從大到小的順序為O＞S＞P；結合信息可知，O2因具有單電子而成為順磁性分子，從示意圖可知，只有D的化學鍵中有3電子，存在單電子，則D最有可能代表O2分子結構，故答案為：sp3；O＞S＞P；D；

（4）[Cu（NH3）4]2+中Cu2+與NH3之間形成的化學鍵稱為配位鍵；配離子[Cu（NH3）4]2+具有對稱的空間構型，可能為平面正方形或正四面體形，如為正四面體形，將配離子中的2個NH3換為CN—，只有1種結構，所以應為平面正方形，則Cu2+為sp2雜化，不是sp3雜化，故答案為：配位鍵；否；若是雜化，[Cu（NH3）4]2+的空間構型為正四面體形，將配離子[Cu（NH3）4]2+中的2個NH3換為CN—，則只有1種結構；

（5）δ-Mn的結構為體心立方堆積，所以晶胞中體對角線上的三個錳原子是相切的，設錳原子半徑為r，則有(4r)2=3a2，解得r=pm；體心立方堆積中錳原子的個數(shù)為+1=2，所以密度，故答案為：；。