Question

【題目】硫和鈣的相關化合物在化工、醫藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：

（1）鈣元素的焰色反應呈磚紅色，其中紅色對應的輻射波長為___nm(填字母)。

A.435 B.500 C.580 D.605 E.700

（2）元素S和Ca中，第一電離能較大的是________(填元素符號)，其基態原子外圍電子排布式為________。其基態原子中電子的空間運動狀態有________種。

（3）硫的最高價氧化物的水合物硫酸能與肼反應生成N2H6SO4，N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內不存在________ （填字母）。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.配位鍵 D.范德華力

（4）基態Ca原子中，核外電子占據最高能層的符號是________， 該能層為次外層時最多可以容納的電子數為________。鈣元素和錳元素屬于同一周期，且核外最外層電子構型相同，但金屬鈣的熔點、沸點等都比金屬錳低，原因是________________________。

（5）過氧化鈣晶體的晶胞結構如圖所示，已知該晶胞的密度是ρg·cm-3，則晶胞結構中最近的兩個Ca2+間的距離為______________________nm(列算式即可，用NA表示阿伏加德羅常數的數值)。與Ca2+緊鄰O22-的個數為________。

Answer 1

【答案】 E S 3s23p4 9 D N 18 Ca原子半徑較大且價電子數較少，金屬鍵較弱 6

【解析】(1)鈣元素的焰色反應呈磚紅色，其中紅色對應的輻射波長為700nm，故選E；

(2)S原子吸引電子的能力大于Ca原子，第一電離能較大的是S，S是16號元素，基態原子外圍電子排布式為3s23p4。S的基態原子中電子的空間運動狀態有1s、2s、2px、2py、2pz、3s、3px、3py、3pz，共9種空間運動狀態，故答案為：S；3s23p4；9；

(3)N2H6SO4和(NH4)2SO4都是離子晶體，N2H6 2+和SO42-之間存在離子鍵，N2H62+中N和H之間形成6個共價鍵(其中2個配位鍵)，N和N之間形成共價鍵，SO42-中S和O之間形成共價鍵，不含范德華力，故選D；

(4)基態Ca原子含有4個電子層，核外電子占據最高能層的符號是N，原子核外次外層的電子數不超過18個。Ca原子半徑較大且價電子數較少，導致鈣中金屬鍵較弱，使得金屬鈣的熔點、沸點等都比金屬錳低，故答案為：N；18；Ca原子半徑較大且價電子數較少，金屬鍵較弱；

(5)根據晶胞結構圖，晶胞中Ca2+數為8×+6×=4，O22-的數為1+12×=4。1mol晶胞的質量為4×72g，1mol晶胞的體積為=cm3，則晶胞的邊長為cm=×107 nm，晶胞結構中最近的兩個Ca2+間的距離為晶胞邊長的，即距離為××107 nm；根據晶胞結構圖，與Ca2+緊鄰O22-的個數為6個，故答案為： ××107；6。