Question

12．钾和碘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）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为Anm（填标号）．
A.404.4B.553.5    C.589.2D.670.8   E.766.5
（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是N，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形．K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱．
（3）X射线衍射测定等发现，I₃AsF₆中存在I₃⁺离子．I₃⁺离子的几何构型为V形，中心原子的杂化类型为sp³．
（4）KIO₃晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示．K与O间的最短距离为0.315nm，与K紧邻的O个数为12．
（5）在KIO₃晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于体心位置，O处于棱心位置．

Answer 1

分析 （1）紫色波长介于400nm～435nm之间；
（2）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，最外层电子为4s¹电子，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；
（3）I₃⁺中心原子的价层电子对数为$\frac{7+1×2-1}{2}$=4，则为sp³杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为$\frac{7-1×2-1}{2}$=2，为V形；
（4）K与O间的最短距离为面对角线的一半；O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有；
（5）在KIO₃晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8×$\frac{1}{8}$=1，则K也为1，应位于体心，则O位于棱心，个数为12×$\frac{1}{4}$=3．

解答 解：（1）紫色波长介于400nm～435nm之间，只有A符合，故答案为：A；
（2）基态K原子核外有4个电子层，最高能层为第四层，即N层，最外层电子为4s¹电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，K和Cr属于同一周期，K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，
故答案为：N；球形；K的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱；
（3）I₃⁺中心原子的价层电子对数为$\frac{7+1×2-1}{2}$=4，则为sp³杂化，价层电子对为正四面体，中心I原子的孤电子对数为$\frac{7-1×2-1}{2}$=2，为V形，故答案为：V形；sp³；
（4）K与O间的最短距离为面对角线的一半，则K与O间的最短距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$×0.446nm=0.315nm，O位于面心，K位于顶点，1个顶点为12个面共有，即与K紧邻的O个数为12个，
故答案为：0.315；12；
（5）在KIO₃晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为8×$\frac{1}{8}$=1，则K也为1个，应位于体心，则O位于棱心，每个棱为4个晶胞共有，则O个数为12×$\frac{1}{4}$=3，故答案为：体心；棱心．

点评 本题为2017年考题，题目涉及核外电子排布、杂化、晶胞的计算等知识，综合考查学生的分析能力和计算能力，题目易错点为（3），注意价层电子对的判断，难度中等．