Question

【題目】據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國科學(xué)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(qǐng)回答下列問題：

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

(2)銅的焰色反應(yīng)呈綠色，在現(xiàn)代化學(xué)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而成為新一代鋰離子電池正極材料，這與的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，的立體構(gòu)型為________，P、O、S的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?/span>_____，過度脫出易導(dǎo)致鋰電池結(jié)構(gòu)坍塌產(chǎn)生O2而爆炸，實(shí)驗(yàn)證實(shí)O2因具有單電子而成為順磁性分子，下列結(jié)構(gòu)式(黑點(diǎn)代表電子)中最有可能代表O2分子結(jié)構(gòu)的是_____(填標(biāo)號(hào))。

A. B. C. D.

(4)易與結(jié)合形成，與間的化學(xué)鍵類型為________，若將配離子中的2個(gè)換為，2種結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jì)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(gòu)型為正四面體形，將配離子中的2個(gè)換為，則只有1種結(jié)構(gòu)

【解析】

（1）Ni的原子序數(shù)為28，電子排布式為1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2，價(jià)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(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，孤對(duì)電子數(shù)為0；元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；只有D的化學(xué)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(xué)鍵稱為配位鍵；配離子[Cu（NH3）4]2+具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，可能為平面正方形或正四面體形；

（5）δ-Mn的結(jié)構(gòu)為體心立方堆積，所以晶胞中體對(duì)角線上的三個(gè)錳原子是相切的，依據(jù)分?jǐn)偡ㄓ?jì)算可得。

（1）Ni的原子序數(shù)為28，電子排布式為1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2，價(jià)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(yīng)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(jià)層電子對(duì)數(shù)為，孤對(duì)電子數(shù)為0，則雜化類型為sp3雜化；元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，三種元素中非金屬性大小順序?yàn)?/span>O＞S＞P，則電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?/span>O＞S＞P；結(jié)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(xué)鍵中有3電子，存在單電子，則D最有可能代表O2分子結(jié)構(gòu)，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(xué)鍵稱為配位鍵；配離子[Cu（NH3）4]2+具有對(duì)稱的空間構(gòu)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(gè)NH3換為CN—，只有1種結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)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(gòu)型為正四面體形，將配離子[Cu（NH3）4]2+中的2個(gè)NH3換為CN—，則只有1種結(jié)構(gòu)；

（5）δ-Mn的結(jié)構(gòu)為體心立方堆積，所以晶胞中體對(duì)角線上的三個(gè)錳原子是相切的，設(shè)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(gè)數(shù)為+1=2，所以密度，故答案為：；。