Question

【题目】硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)钙元素的焰色反应呈砖红色，其中红色对应的辐射波长为_____（填字母)nm。

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

(2)元素S和Ca中，第一电离能较大的是_____(填元素符号)，其基态原子核外电子排布式为_______。

(3)X射线衍射测定等发现，石膏(CaSO4 2H2O)中存在SO42-离子。SO42-离子的几何构型为_____，中心原子的杂化形式为________。

(4) 基态Ca原子中，核外电子占据最高能层的符号是____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_____。钙元素和锰元素属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属钙的熔点、沸点等都比金展锰低，原因是_________________。

(5)过氧化钙晶体的晶胞结构如图所示，已知该晶胞的密度是ρ g cm-3，则晶胞结构中最近的两个Ca2+间的距离为______ (列算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的数值)nm，与Ca2+紧邻O22-的个数为______。

Answer 1

【答案】 E S 2s22s22p43s23p4或{ [Ne] 3s23p4} 正四面体 sp3 N 球形 Ca原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 6

【解析】(1)钙元素的焰色反应呈砖红色，其中红色对应的辐射波长为700nm，故选E；

(2) 同周期从左至右，第一电离能逐渐增大；同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。元素S和Ca中，第一电离能较大的是S，S原子的基态原子核外电子排布式为2s22s22p43s23p4，故答案为：S；2s22s22p43s23p4；

(3) SO42-中S原子价层电子对=4+(6+2-4×2)=4，且不含孤电子对，采用sp3杂化，所以是正四面体形结构，故答案为：正四面体；sp3；

(4) 基态Ca原子中，核外电子占据最高能层是第4层，能层符号是N，占据该能层的电子为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。钙元素和锰元素属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，Ca原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，导致金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：N；球形；Ca原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱；

(5)根据过氧化钙晶体的晶胞结构，晶胞中含有Ca2+的数目为8×+6×=4，含有O22-的数目为12×+1=4，设晶胞的边长为x，则晶胞的密度是ρ g cm-3=，解得x=cm=×107 nm，因此晶胞结构中最近的两个Ca2+间的距离为面对角线的一半=××107 nm，与Ca2+紧邻O22-的个数为6个，故答案为：××107 ；6。