Question

形形色色的物质，构成了我们这个五彩缤纷的世界。世上万物，神奇莫测，常常超乎人们按“常理”的想象。学习物质结构和性质的知识，能使你想象的翅膀变得更加有力。

（1）基态Ga原子的电子排布式是[Ar] __。氮化镓是一种新型材料，可把手机信号放大10倍，氮化镓的功效与电子跃迁有关，而元素的光谱也与电子的跃迁有关。下列变化过程不会产生原子光谱的是__（填字母序号）。

A.[Ar]3d⁴4s²→[Ar]3d⁵4s¹

B.

C.

D.

（2）锂离子电池是现代高性能电池的代表，LiFePO₄因具有良好的结构稳定性而成为新一代正极材料，这与PO₄^3-的结构密切相关，PO₄^3-的立体构型为___，P、O、S的第一电离能从大到小的顺序为___。

（3）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，可生成配位化合物离子[Cu(CN)₄]^2-，则1mol[Cu(CN)₄]^2-中含有的σ键的数目为___；写出一种与CN^-互为等电子体的单质的分子式___。

（4）钙和钴都是第四周期元素，且原子的最外层电子数相同，钴的熔沸点远高于钙，其原因是___。

（5）Na₂S的晶胞结构如图所示。已知Na⁺的半径为0.102nm，S^2-的半径为0.184nm，则Na₂S的晶胞参数a=___cm（列出计算式即可）。

Answer

3d104s24p1 C 正四面体形 O>P>S 8NA N2 钙和钴都属于金属晶体，Ca的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 ×10-8

【解析】

(1)Ga是31号元素，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1；

A．[Ar]3d44s2→[Ar]3d54s1过程中，前者能量高于后者，发生电子的跃迁，能够产生原子光谱，A不选；

B．过程中，前者能量低于后者，发生电子的跃迁，能够产生原子光谱，B不选；

C．过程中，前后都为基态原子，没有能量变化，不能够产生原子光谱，C选；

D．过程中，前者能量低于后者，发生电子的跃迁，能够产生原子光谱，D不选；

故答案为：3d104s24p1；C；

(2)PO43-中心P原子的价层电子对数为，不含有孤对电子，则其立体构型为正四面体形；同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，又P原子的3p轨道为3p3半充满结构，其第一电离能比S大，因此第一电离能由大到小的顺序为O>P>S，故答案为：正四面体形；O>P>S；

(3)[Cu(CN)4]2-中Cu2+和CN-形成4个配位键，配位键属于σ键，CN-中C和N形成1个σ键，则1mol[Cu(CN)4]2-中含有的σ键的数目为8NA，原子总数和价电子总数分别都相等的互为等电子体，与CN-互为等电子体的单质可以是N2，故答案为：8NA；N2；

(4)Ca和Co均为金属晶体，Ca的原子半径大于Co，且价电子数比Co少，则Ca的金属键较弱，熔点比Co低，故答案为：钙和钴都属于金属晶体，Ca的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱；

(5)Na2S的晶胞结构中，晶胞参数为a，则体对角线为a，体对角线上黑球与白球间的距离为体对角线长度的，从而得出×a=(0.102+0.184)nm，，故答案为：×10-8。