Question

【题目】第IIA族元素在地壳内蕴藏较丰富，其单质和化合物用途广泛。回答下列问题：

(1)基态Ca原子M能层有_______个运动状态不同的电子，Mn和Ca属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Mn的熔沸点等都比金属Ca高，原因______。

(2)氯气与熟石灰反应制漂白粉时会生成副产物Ca(ClO3)2，Ca(ClO3)2中的阴离子空间构型是_________，中心原子的杂化方式为_______。

(3)碳酸盐的热分解示意图如下图所示。热分解温度：CaCO3__________(填“高于”或“低于”)SrCO3，原因是_______。从成键轨道看，CO2分子内的化学键类型有________。

(4)格氏试剂RMgX是镁和卤代烃反应的产物，它在醚的稀溶液中以单体形式存在，在浓溶液中以二聚体存在，二聚体结构如下图所示。请在图中标出二聚体中的配位键__________。

Answer 1

【答案】8 Mn原子半径较小且价电子数较多，金属键较强 三角锥形 sp3 低于 r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO晶格能大于SrO晶格能，CaCO3更易分解 σ键、π键

【解析】

(1)元素有几种电子，其核外电子就有几种运动状态；Mn的原子半径更小、价电子更多；

(2)ClO3-中心原子Cl的孤电子对数==1，价层电子对数=1+3=4，杂化轨道数目为4，在VSEPR模型基础上忽略孤对电子可得微粒空间构型；

(3)碳酸盐的热分解本质是金属阳离子结合酸根离子中的氧离子，r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO晶格能大于SrO晶格能；CO2分子为O=C=O结构，双键中碳原子与氧原子电子云以“头碰头”“肩并肩”形成进行重叠；

(4)含有空轨道的离子和含有孤电子对的原子间易形成配位键，配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的离子。

(1)元素有几种电子，其核外电子就有几种运动状态，Ca原子M层有8个电子，所以M层电子有8种运动状态；与Ca相比，Mn的原子半径更小、价电子数更多，Mn中金属键更强，故金属Mn的熔点沸点都比金属Ca高；

(2) ClO3中心原子Cl的孤电子对数==1，价层电子对数=1+3=4，杂化轨道数目为4，Cl原子采取sp3杂化，微粒的VSEPR模型为四面体形，忽略孤对电子可得微粒空间构型为三角锥形；

(3)碳酸盐的热分解本质是金属阳离子结合酸根离子中的氧离子，r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO晶格能大于SrO晶格能，CaCO3更易分解，即碳酸钙的热分解温度低于碳酸锶；CO2分子为O=C=O结构，双键中碳原子与氧原子电子云以“头碰头”“肩并肩”形成进行重叠，含有σ键、π键；

(4)配位键是由孤对电子与空对轨道形成的，Mg最外层有两个电子，可以与R、X形成离子键，而O原子中存在孤对电子，所以两个O(C2H5)2可以与Mg形成配位键，在二聚体中，同理，一个Mg与R、X相连，则另外一个X和O(C2H5)2则与Mg形成配位键，如图所示：。