Question

【題目】第IIA族元素在地殼內蘊藏較豐富，其單質和化合物用途廣泛。回答下列問題：

(1)基態Ca原子M能層有_______個運動狀態不同的電子，Mn和Ca屬于同一周期，且核外最外層電子構型相同，但金屬Mn的熔沸點等都比金屬Ca高，原因______。

(2)氯氣與熟石灰反應制漂白粉時會生成副產物Ca(ClO3)2，Ca(ClO3)2中的陰離子空間構型是_________，中心原子的雜化方式為_______。

(3)碳酸鹽的熱分解示意圖如下圖所示。熱分解溫度：CaCO3__________(填“高于”或“低于”)SrCO3，原因是_______。從成鍵軌道看，CO2分子內的化學鍵類型有________。

(4)格氏試劑RMgX是鎂和鹵代烴反應的產物，它在醚的稀溶液中以單體形式存在，在濃溶液中以二聚體存在，二聚體結構如下圖所示。請在圖中標出二聚體中的配位鍵__________。

Answer 1

【答案】8 Mn原子半徑較小且價電子數較多，金屬鍵較強 三角錐形 sp3 低于 r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO晶格能大于SrO晶格能，CaCO3更易分解 σ鍵、π鍵

【解析】

(1)元素有幾種電子，其核外電子就有幾種運動狀態；Mn的原子半徑更小、價電子更多；

(2)ClO3-中心原子Cl的孤電子對數==1，價層電子對數=1+3=4，雜化軌道數目為4，在VSEPR模型基礎上忽略孤對電子可得微粒空間構型；

(3)碳酸鹽的熱分解本質是金屬陽離子結合酸根離子中的氧離子，r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO晶格能大于SrO晶格能；CO2分子為O=C=O結構，雙鍵中碳原子與氧原子電子云以“頭碰頭”“肩并肩”形成進行重疊；

(4)含有空軌道的離子和含有孤電子對的原子間易形成配位鍵，配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的離子。

(1)元素有幾種電子，其核外電子就有幾種運動狀態，Ca原子M層有8個電子，所以M層電子有8種運動狀態；與Ca相比，Mn的原子半徑更小、價電子數更多，Mn中金屬鍵更強，故金屬Mn的熔點沸點都比金屬Ca高；

(2) ClO3中心原子Cl的孤電子對數==1，價層電子對數=1+3=4，雜化軌道數目為4，Cl原子采取sp3雜化，微粒的VSEPR模型為四面體形，忽略孤對電子可得微粒空間構型為三角錐形；

(3)碳酸鹽的熱分解本質是金屬陽離子結合酸根離子中的氧離子，r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO晶格能大于SrO晶格能，CaCO3更易分解，即碳酸鈣的熱分解溫度低于碳酸鍶；CO2分子為O=C=O結構，雙鍵中碳原子與氧原子電子云以“頭碰頭”“肩并肩”形成進行重疊，含有σ鍵、π鍵；

(4)配位鍵是由孤對電子與空對軌道形成的，Mg最外層有兩個電子，可以與R、X形成離子鍵，而O原子中存在孤對電子，所以兩個O(C2H5)2可以與Mg形成配位鍵，在二聚體中，同理，一個Mg與R、X相連，則另外一個X和O(C2H5)2則與Mg形成配位鍵，如圖所示：。