Question

請回答下列問題：
（1）下列現(xiàn)象和應用與電子躍遷無關的是

 

．
A．激光  B．焰色反應 C．原子光譜   D．燃燒放熱  E．石墨導電
（2）A、B兩種短周期元素，A是原子半徑最小的元素，B原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍．某平面正六邊形分子由A、B兩種元素組成且原子個數(shù)比為1：1，該分子中含有

 

個σ鍵．
（3）元素鉻化合物（CrO₂Cl₂）在有機合成中可作氧化劑或氯化劑，能與許多有機物反應．
①與鉻同周期的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有

 

（填元素符號）
②在a：苯  b：CH₃OH  c：HCHO  d：CS₂  e：CCl₄五種有機溶劑中，碳原子采取sp³雜化的分子有

 

（填字母），CS₂分子的鍵角是

 

．
③過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關．一般地，為d⁰或d¹⁰排布時，無顏色；為d¹～d⁹排布時，有顏色，如[Co（H₂O）₆]²⁺顯粉紅色．據(jù)此判斷，[Mn（H₂O）₆]]²⁺

 

（填“無”或“有”）顏色
（4）請寫出HClO的電子式：

 

；
在下圖配合物離子[Cu（NH₃）₄]²⁺中的畫出配位鍵：

（5）A、B均為短周期金屬元素．依據(jù)下表數(shù)據(jù)和已學知識，

電離能/KJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

判斷金屬B的價電子電子排布式

 

，寫出金屬B與二氧化碳反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子的躍遷及應用,原子核外電子排布,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,鍵能、鍵長、鍵角及其應用,配合物的成鍵情況

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）電子躍遷本質(zhì)上是組成物質(zhì)的粒子（原子、離子或分子）中電子的一種能量變化．如激光、焰色反應、原子光譜都與電子躍遷有關；
（2）A、B兩種短周期元素，A是原子半徑最小的元素為H元素，B原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍為C元素．平面正六邊形分子為苯分子，據(jù)此分析解答；
（3）①根據(jù)鉻的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)找出與其相同周期的元素；
②中心原子的雜化類型為sp³，說明該分子中心原子的價層電子對個數(shù)是4，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)，σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=

1

2

×（a-xb），a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結構需要的電子個數(shù)；
③判斷Mn²⁺離子的原子核外3d軌道上是否含有電子來判斷是否有顏色；
（4）根據(jù)次氯酸分子的結構式H-O-Cl書寫電子式；配位鍵有提供孤電子對的原子指向提供空軌道的離子；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，A、B元素的第三電離能都劇增，故表現(xiàn)+2價，為第ⅡA族元素，B的第一電離能比A的小，故B為Mg元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律書寫；鎂在二氧化碳中燃燒，生成黑色炭粒和氧化鎂；

解答： 解：（1）A．電子躍遷產(chǎn)生光子與入射光子具有相關性．即入射光與輻射光的相位相同．如果這一過程能夠在物質(zhì)中反復進行，并且能用其他方式不斷補充因物質(zhì)產(chǎn)生光子而損失的能量．那么產(chǎn)生的光就是激光，與電子躍遷有關，故A錯誤；
B．當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈現(xiàn)顏色，與電子躍遷有關，故B錯誤；
C．原子光譜的產(chǎn)生是原子核電子發(fā)生能級躍遷的結果，與電子躍遷有關，故C錯誤；
D．燃燒放熱是化學能轉(zhuǎn)化為熱能，與電子躍遷無關，故D正確；
E．石墨是層狀結構，層間有自由移動的電子，與電子躍遷無關，故E正確；
故選 D、E；
（2）A、B兩種短周期元素，A是原子半徑最小的元素為H元素，B原子最外層電子數(shù)是次外層的兩倍為C元素，該分子由C、H兩種元素組成且原子個數(shù)比為1：1的平面正六邊形分子為C₆H₆，分子中6個碳原子的電子都以sp²雜化軌道相互重疊，形成 6個碳碳σ鍵，又各以1個sp²雜化軌道分別跟氫原子的1s軌道進行重疊，形成6個σ鍵，共12個σ鍵，
故答案為：12；
（3）①鉻是24號元素，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；同周期最外層排1個電子的元素還有K、Cu；
故答案為：Cu、K；  
②a：C₆H₆中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3，所以采取sp²雜化；
b：CH₃OH中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=3，所以采取sp³雜化；
c：甲醛（H₂C=O）分子內(nèi)碳原子價層電子對個數(shù)=3+

1

2

×（4-2×1-1×2）=3，形成3個σ鍵，無孤對電子，雜化方式為sp²雜化；
d：CS₂分子碳原子的價層電子對是2，一個CS₂分子中含有2個π鍵，C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+0=2，所以碳原子采用SP雜化；
e：CCl₄中碳原子價層電子對個數(shù)=4+

1

2

×（4-4×1）=4，所以C原子采用sp³雜化；
CS₂分子碳原子的價層電子對是2，一個CS₂分子中含有2個π鍵，C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+0=2，所以碳原子采用SP雜化，是直線型分子，分子的鍵角是180⁰，
故答案為：b、e；180⁰；
③Mn²⁺離子的原子核外排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，其d軌道上有5的電子，故[Mn（H₂O）₆]²⁺ 有顏色，
故答案為：有；
（4）HClO為共價化合物，分子中存在1個氧氫鍵和1個Cl-O鍵，結構式為H-O-Cl，所以次氯酸的電子式為：；
配合物離子[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺提供空軌道的原子、N原子提供孤電子對，N→Cu，故結構式為：
；
故答案為：；；

（5）由表中數(shù)據(jù)可知，A、B元素的第三電離能都劇增，故表現(xiàn)+2價，為第ⅡA族元素，B的第一電離能比A的小，故B為Mg元素，原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，價電子電子排布式為：3s²，鎂帶在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，化學方程式為：2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C，
故答案為：3s²；2Mg+CO₂

點燃  .

2MgO+C；

點評：本題考查了電子躍遷的本質(zhì)、原子的核外電子排布式的書寫、雜化的應用、電離能、配位鍵等知識點，注意掌握構造原理書寫基態(tài)原子核外電子排布式，掌握常見的與電子躍遷有關的現(xiàn)象、掌握雜化理論的應用、配位鍵的本質(zhì)是解題的關鍵，題目難度中等．