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物质结构说理题之电子跃迁的那些事

来源:爱思化学微信公众号作者:徐丁理 点击:所属专题: 电子跃迁 物质结构说理题
1.黄铜矿(CuFeS 2 )是炼铜的主要矿物,在野外很容易被误会为黄金,因此被称为愚人金。回答下列问题: 处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道上,该激发态S原子的核外电子排布式为_______。 【答案】1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 5 【解析】 基态S原子核外电子排布式

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1.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的主要矿物,在野外很容易被误会为黄金,因此被称为愚人金。回答下列问题:

处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道上,该激发态S原子的核外物质结构说理题之电子跃迁的那些事电子排布式为_______。

【答案】1s22s22p63s13p5

【解析】基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道上,则该激发态的S原子核外排布式为1s22s22p63s13p5

2.祖母绿是四大名贵宝石之一,主要成分为Be3Al2Si6O18,含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈现各种颜色。回答下列问题:

多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示),它与中心离子的结构、电荷、配体有关。试判断分裂能Δ[Fe(H2O)6]3+_____Δ[Fe(H2O)6]2+(填“>”“<”或“=”),理由是__________。

【答案】>Fe3+的正电荷数比Fe2+的多,吸引电子能力更强;Fe3+的3d达到半充满稳定结构,Fe2+的3d未达到半充满稳定结构

【解析】在[Fe(H2O)6]3和[Fe(H2O)6]2中,中心原子分别为Fe3+和Fe2+,从带电荷考虑,Fe3+带正电荷高,吸引电子的能力强;从稳定性考虑,它们的物质结构说理题之电子跃迁的那些事价电子排布分别为3d5、3d6,3d5中轨道半充满,电子的能力低,电子跃迁所需的能量高,综合以上分析,分裂能Δ[Fe(H2O)6]3>Δ[Fe(H2O)6]2,理由是:Fe3+的正电荷数比Fe2+的多,吸引电子能力更强;Fe3+的3d达到半充满稳定结构,Fe2+的3d未达到半充满稳定结构。答案为:>;Fe3+的正电荷数比Fe2+的多,吸引电子能力更强;Fe3+的3d达到半充满稳定结构,Fe2+的3d未达到半充满稳定结构;

3.铜及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。

回答下列问题: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)。

【答案】BD

【解析】铜或铜盐的焰色反应为绿色。焰色反应时,电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量,故A错误,B正确;焰色反应的光谱属于发射光谱,故C错误,D正确;故选BD;

4.一种新型钙钛矿太阳能电池具有较高的能量转化率,其组成有多种,主要由物质结构说理题之电子跃迁的那些事物质结构说理题之电子跃迁的那些事物质结构说理题之电子跃迁的那些事物质结构说理题之电子跃迁的那些事物质结构说理题之电子跃迁的那些事物质结构说理题之电子跃迁的那些事物质结构说理题之电子跃迁的那些事等离子中的某几种组成。基态铁原子的核外电子排布式为________,铅元素的电子由________物质结构说理题之电子跃迁的那些事填“激发态”或“基态”物质结构说理题之电子跃迁的那些事跃迁到另一状态时会产生绿色的焰色反应。

【答案】物质结构说理题之电子跃迁的那些事激发态

【解析】基态铁原子的核外电子总数是26,根据能级图写出电子排布式,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;

5.科学的进步离不开技术的突破。原子光谱、核磁共振、X射线衍射、量子计算等技术的发展与应用都推进了结构的研究。如过渡元素原子结构、超分子结构、晶体结构研究等。过渡元素Ni原子的基态电子排布式为____________________,Ni的核外电子由基态跃迁至激发态时产生的光谱是__________(填“吸收”或“发射”)光谱。

【答案】[Ar]3d84s2(或1s22s22p63s23p63d84s2)   吸收

【解析】Ni的原子序数为28,根据物质结构说理题之电子跃迁的那些事能量最低原理可写出电子排布式为[Ar]3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2;原子吸收可见光和紫外光,可以使核外电子由基态跃迁到激发态,相应于不同能级之间的跃迁都需吸收一定波长的光,Ni的核外电子由基态跃迁至激发态时产生的光谱是吸收光谱;

6.中国古代文献中记载了大量古代化学的研究成果,《本草纲目》中记载:“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,反应原理为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。硫原子的价层电子排布图为_____,烟花燃放过程中,钾元素中的电子跃迁的方式是____,K、S、N、O四种元素第一物质结构说理题之电子跃迁的那些事电离能由大到小的顺序为____。上述反应涉及的元素中物质结构说理题之电子跃迁的那些事电负性最大的是_____(填元素符号)。

【答案】3s23p3由高能量状态跃迁到低能量状态N>O>S>K

【解析】基态S原子价电子排布式为3s23p3,结合泡利原理、物质结构说理题之电子跃迁的那些事洪特规则,价电子排布图为物质结构说理题之电子跃迁的那些事;烟花燃放过程中,钾元素中的电子由高能量状态跃迁到低能量状态,以光的形式释放能量;金属的第一电离能小于非金属元素的,N原子元素2p能级为半充满稳定状态,N元素的第一电离能高于O元素的,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能:NOSK;同周期自左而右电负性增大、同主族自上而下电负性减小,故O的电负性最大;

7.铁被称为“第一金属”,铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。

铁原子外围电子物质结构说理题之电子跃迁的那些事轨道表示式为_______,铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用___________摄取铁元素的原子光谱。

【答案】物质结构说理题之电子跃迁的那些事光谱仪

【解析】铁是26号元素,价电子电子排布式是3d64s2;光谱仪可以摄取原子光谱;

8.生物质能是一种洁净、可再生能源、生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。

请回答下列问题:

①下列现象和应用与电子跃迁无关的是______。

A.激光B.焰色反应C.燃烧放热D.原子光谱E.石墨导电

【答案】CE

【详解】①激光、焰色反应、原子光谱是原子的发射光谱,与原子核外电子发生跃迁有关;燃烧放热是化学能转化为热能,石墨导电是层间电子的自由移动,均未涉及电子的跃迁,故答案为CE

9.Cu、Zn及其化合物在生产、生活中有着重要作用。

请回答:Cu、Zn在周期表中________区,焰色反应时Cu的4s电子会跃迁至4p轨道,写出Cu的激发态电子排布式___________。

【答案】ds  [Ar]3d104p1

【详解】Cu为29号元素,位于周期表中第4周期第ⅠB族,为ds区元素,Zn在周期表中位于第4周期ⅡB族,属于ds区元素,Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,焰色反应时Cu的4s电子会跃迁至4P轨道,则Cu的激发态电子排布式为:[Ar]3d104p1或1s22s22p63s23p63d104p1

10.光刻技术需利用深紫外激光,我国是唯一掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。目前唯一实用化的晶体是氟硼铍酸钾(KBeBF,含K、B、Be、O、F元素)。

回答下列问题:一群均处于激发态1s22s13s1的铍原子,若都回到基态,最多可发出___种波长不同的光。

A.1 B.2 C.3 D.4

【答案】C

【解析】激发态1s22s13s1的铍原子回到基态1s22s2,3S→2P→2S;3S→2S,故最多可发出3种不同波长的光,答案选C;

(责任编辑:化学自习室)
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