题目内容
【题目】硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
（1）基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________，该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为_________。元素Ca和S相比,第一电离能较大的是______（填元素符号）。
（2）钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射与钾元素的焰色反应对应颜色的辐射波长,较短的是_______（填元素符号）。
（3）H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化形式都是______,但H2O分子键角大于H2S分子,原因是________________。
（4）钙元素和锰元素属于同一周期，且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是________________。
（5）Ca、Mn、Mg的氧化物和硫化物都具是NaCl型结构的离子晶体，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得它们的晶胞参数如下表:
氧化物晶体 | MgO | MnO | CaO |
a/nm | 0.421 | 0.444 | 0.480 |
硫化物晶体 | MgS | MnS | CaS |
a/nm | 0.520 | 0.520 | 0.568 |
由表可知:r(S2-)____r(O2-)(填“>”或“<”),r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序是__________,r(S2- )为_____nm,r(Ca2+)为_____nm。
【答案】 N 18 S K sp3杂化 O元素电负性大于S元素，分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子，使斥力增大，键角增大 钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 > r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+) 0.184 0.100
【解析】 (1)Ca是20号元素，核外有4个电子层，核外电子占据最高能层的符号是N，根据核外电子排布的规律，次外层不超过18个电子；第一电离能S＞Mg＞Ca，第一电离能较大的是S，故答案为：N；18；S；
(2)钙元素的焰色反应呈砖红色，钾元素的焰色反应为紫色，紫色的辐射波长比红色短，故答案为：K；
(3)H2S和H2O分子构型都为V形，中心原子的杂化轨道数目都是4，都采用sp3杂化；O元素电负性大于S元素，分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子，使斥力增大，键角增大，导致H2O分子键角大于H2S分子，故答案为：sp3杂化；O元素电负性大于S元素，分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子，使斥力增大，键角增大；
(4) 钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱；
(5) 由表可知，相同金属的晶胞参数中，氧化物的都小于硫化物的，因此r(S2-)＞r(O2-)；根据不同金属氧化物的晶胞参数，r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序为r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+)；因为S2-是面心立方最密堆积方式，面对角线是S2-半径的4倍，即4r=
×0.520，解得r=
×0.520nm=0.184nm；CaS也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，晶胞参数=2r（S2-）+2r（Ca2+），则r（Ca2+）=
=0.100nm；故答案为：>； r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+)；0.184；0.100。
天天向上口算本系列答案【题目】表是元素周期表的一部分，请回答有关问题：
族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
4 | ⑨ | ⑩ |
（1）表中化学性质最不活泼的元素，其原子结构示意图为 ．
（2）表中能形成两性氢氧化物的元素是（用元素符号表示），写出该元素的单质与⑨最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式 ．
（3）设计实验方案：比较⑦与⑩单质氧化性的强弱，请将方案填入如表．
实验步骤 | 实验现象与结论 |
