Question

【题目】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题：

(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm(填标号)。

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

(2)基态K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________________。

(3)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能，用符号I1至I5表示)如表所示：

	I1	I2	I3	I4	I5
电离能(kJ/mol)	589.8	1145.4	4912.4	6491	8153

元素M化合态常见化合价是________价，其基态原子电子排布式为____________

(4)PO43－的中心原子的杂化方式为__________，键角为_______________

(5)Ca3(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为________________

(6)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是__________________

A.第一电离能：Cl＞S＞P＞Si B.共价键的极性：HF＞HCI＞HBr＞HI

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

(7)CaF2晶胞结构如图所示，则CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数目为_____________；已知Ca2+和F－半径分别为a cm、b cm，阿伏加德罗常数为NA，M为摩尔质量，则晶体密度为___________________g·cm－3(不必化简)。

Answer 1

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

【解析】

(1)紫色波长介于400nm~430nm；

(2) 基态K原子共有4给电子层，最高能层位N；价层电子排布式为4s1；

(3) M的第三电离能远远大于第二电离能，该元素最外层有2个电子；

(4) 根据价层电子互斥理论确定PO43-杂化方式及空间构型；

(5)Ca3(PO4)3F中非金属元素为P、O、F，同周期主族元素自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小；

(6) A.同周期元素的第一电离能有增大的趋势，价层电子处于充满或半充满状态时，第一电离能大于其后元素的；

B. 键合原子的电子亲合能或电负性的差值越大，极性越大；

C.离子半径越小，键长越短，晶格能越大；

D.金属阳离子的半径越小，其碳酸盐的热稳定性越弱；

(7)CaF2晶胞中，与顶点Ca2+最近且等距离的Ca2+处于晶胞面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用；每个氟离子周围有4个钙离子，四个钙离子形成正四面体结构，氟离子处于正四面体中心，则晶胞顶点钙离子与正四面体中心氟离子连线处于晶胞对角线上，且二者距离等于晶胞体对角线长度的。

(1)紫色波长介于400nm~430nm，答案为A；

(2) 基态K原子共有4给电子层，最高能层位N；价层电子排布式为4s1，该能层电子云轮廓为球形；

(3) M的第三电离能远远大于第二电离能，说明该元素失去2个电子时为稳定结构，则该元素最外层有2个电子，则M为Ca，元素M化合态常见化合价是+2，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar] 4s2；

(4) PO43-的中心原子P的孤电子对数=（a-bx）=(5+3-2×4)=0，价层电子对数=4+0=4，P原子杂化方式为sp3杂化，微粒空间构型为正四面体，键角为109°28′；

(5)Ca3(PO4)3F中非金属元素为P、O、F，同周期主族元素自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故电负性：F>O>P；

(6) A.同周期元素的第一电离能有增大的趋势，价层电子处于充满或半充满状态时，第一电离能大于其后元素的，则Cl＞P＞S＞Si，A错误；

B. 键合原子的电子亲合能或电负性的差值越大，极性越大，则共价键的极性：HF＞HCl＞HBr＞HI，B正确；

C.离子半径越小，键长越短，晶格能越大，则晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，C正确；

D.金属阳离子的半径越小，其碳酸盐的热稳定性越弱，则热稳定性：BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3，D错误；

答案为BC。

(7)CaF2晶胞中，与顶点Ca2+最近且等距离的Ca2+处于晶胞面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，故CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数目为：=12；每个氟离子周围有4个钙离子，四个钙离子形成正四面体结构，氟离子处于正四面体中心，则晶胞顶点钙离子与正四面体中心氟离子连线处于晶胞对角线上，且二者距离等于晶胞体对角线长度的，Ca2+和F-半径分别为a cm、b cm，则晶胞体对角线长度为4（a+b）cm，故晶胞棱长=(a+b)cm，晶胞中Ca2+数目=8×+6×=4、F-数目为8，故晶胞质量=4×Mg，则晶体密度=gcm-3。