Question

非金属和金属单质以及相关化合物有着广泛的应用，回答下列相关问题：

(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色，下列有关原理分析的叙述正确的是______(填字母)。

a. 电子从基态跃迁到较高的激发态  b. 电子从较高的激发态跃迁到基态

c. 焰色反应的光谱属于吸收光谱    d. 焰色反应的光谱属于发射光谱

(2)In元素基态原子的价电子排布式为________。与Cu元素同周期，且基态原子有2个未成对电子的过渡元素是____(填元素符号)。

(3)第一电子亲和能(E₁)是元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量。第二周期部分元素的E₁变化趋势如图所示。试分析碳元素的E₁较大的原因：______________。

(4)[PtCl₄(NH₃)₂]中H-N-H键之间的夹角____(填“>”“<”或“=”)NH₃分子中H-N-H键之间的夹角，原因是________________。

(5)铁、镍易与CO作用形成羰基配合物Fe(CO)₅、Ni(CO)₄。1个Fe(CO)₅分子中含有σ键数目为____；已知Ni(CO)₄分子为正四面体构型，下列溶剂能够溶解Ni(CO)₄的是____(填字母)。

A. 四氯化碳　　　　B.苯         C.水         D.液氨

(6)Fe₃O₄晶体中，O^2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O^2-围成的正四面体空隙和由3、6、7、8、9、12的O^2-围成的正八面体空隙。Fe₃O₄中有一半的Fe³⁺填充在正四面体空隙中，另一半Fe³⁺和Fe^2＋填充在正八面体空隙中，则Fe₃O₄晶体中，正四面体空隙数与O^2-数之比为____。Fe₃O₄晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18 g·cm^-3，则该晶胞参数a=_____cm(写出计算表达式即可)。

Answer

bd 5s25p1 Ti、Ni 碳原子结合一个电子后的2p轨道为半充满状态，稳定性较强 > [PtCl4(NH3)2]形成过程中，NH3中的N原子的孤对电子与Pt4+形成了配位键，转化为成键电子对，对其他成键电子对的排斥力降低，所以键角增大 10 AB 2∶1

【解析】

(1)基态原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，电子又从高能级跃迁到低能级，以光的形式释放能量；

(2)In元素是第五周期第IIIA的元素，据此书写基态原子的价电子排布式；Cu是第四周期的元素，根据原子核外电子排布规律，结合原子结构与元素位置的关系，分析基态原子有2个未成对电子的过渡元素；

(3)根据构造原理可知C的核外电子排布，结合能量最低原理分析判断；

(4)结合孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用分析；

(5)配位体与中心离子之间通过配位键结合，根据物质分子中配位键数及配位体中化学键数目分析，利用相似相溶原理分析溶剂种类；

(6)根据晶体结构分析，由密度公式ρ=进行相关计算。

(1)基态原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，电子又从高能级跃迁到低能级，以光的形式释放能量，焰色反应的光谱属于发射光谱，故合理选项是bd；

(2)In元素是第五周期第IIIA的元素，则基态In原子的价电子排布式为：5s25p1；Cu是第四周期的元素，在第四周期中，基态原子有2个未成对电子的过渡元素有核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2的Ti元素和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2的Ni元素；

(3)基态碳原子的价电子排布式为2s22p2，当C原子得到一个电子后的2p轨道为半充满状态，稳定性较强，能量低，放出的能量较多，所以碳元素的E1较大；

(4)[PtCl4(NH3)2]中每个N原子形成3个N-H共价键，N原子的孤对电子与中心离子Pt4+形成1个配位键，使N原子上没有了孤电子对，对其它成键电子对的排斥力降低，导致键角增大，所以[PtCl4(NH3)2]中H-N-H键之间的夹角大于NH3分子中H-N-H键之间的夹角；

(5)Fe(CO)5分子中Fe与CO形成5个配位键(配位键属于σ键)，在配位体CO中含有1个σ键和2个π键，所以1个Fe(CO)5分子中含有σ键数目为10个；Ni(CO)4分子为正四面体构型，说明Ni(CO)4为非极性分子，四氯化碳和苯分子均为非极性分子，而水和液氨均为极性分子，根据相似相溶原理可知能够溶解Ni(CO)4的物质是四氯化碳和苯，故合理选项是AB；

(6)如图可知由1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙共有8个，O2-位于顶点和面心，O2-个数为×8＋×6=4，晶体中正四面体空隙数与O2-数之比为8∶4=2∶1；Fe3O4晶胞中有8个图示结构单元，晶胞质量为m==g，晶体密度为5.18 g·cm-3，则晶胞体积为V=cm3，所以晶胞边长a=cm= cm。