Question

13．（1）過渡金屬元素鐵能形成多種配合物，如：[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃[三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ）]和Fe（CO）_x等．
①基態(tài)Fe³⁺的M層電子排布式為3s²3p⁶3d⁵．
②配合物Fe（CO）_x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x=5． Fe（CO）_x常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）_x晶體屬于分子晶體（填晶體類型）；
（2）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為立方體．已知該晶胞的密度為ρ g/cm³，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，求晶胞邊長 a=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm． （用含ρ、N_A的計(jì)算式表示）
（3）下列有關(guān)的說法正確的是BC．
A．第一電離能大�。篠＞P＞Si
B．電負(fù)性順序：C＜N＜O＜F
C．因?yàn)榫Ц衲蹸aO比KCl高，所以KCl比CaO熔點(diǎn)低
D．SO₂與CO₂的化學(xué)性質(zhì)類似，分子結(jié)構(gòu)也都呈直線型，相同條件下SO₂的溶解度更大
E．分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高
（4）原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是形成化合物種類最多的元素，Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子，W的原子序數(shù)為29．回答下列問題：
①Y₂X₂分子中Y原子軌道的雜化類型為sp雜化，1mol Y₂X₂含有σ鍵的數(shù)目為3N_A或3×6.02×10²³個．
②化合物ZX₃的沸點(diǎn)比化合物YX₄的高，其主要原因是NH₃分子存在氫鍵．
③元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體，元素Z的這種氧化物的分子式是N₂O．

Answer 1

分析 （1）①基態(tài)Fe³⁺的M層有13個電子，3s、3p、3d能級上分別含有2、6、5個電子，據(jù)此書寫基態(tài)Fe³⁺的M層電子排布式為；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，F(xiàn)e原子價(jià)電子數(shù)是8，每個CO分子提供2個電子，則x=$\frac{18-8}{2}$；分子晶體熔沸點(diǎn)較低；
（2）該晶胞中黑色球個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，白色球個數(shù)為8，黑色球和白色球個數(shù)之比為=4：8=1：2，氧離子帶兩個單位負(fù)電荷，每個鈉離子帶一個單位正電荷，所以鈉離子和氧離子個數(shù)之比為2：1，白色球表示鈉離子、黑色球個數(shù)氧離子；距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為立方體；
該晶胞體積=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞邊長=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$；
（3）A．同一周期元素，第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
B．同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大；
C．離子晶體中晶格能越大其熔沸點(diǎn)越高，晶格能與離子電荷成正比、與離子半徑成反比；
D．SO₂分子構(gòu)型是V形、CO₂的分子構(gòu)型是直線形，根據(jù)相似相溶原理判斷溶解性大小；
E．分子晶體熔沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量成正比；
（4）原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)不超過8個，所以K層為內(nèi)層，則Y為C元素；
X是形成化合物種類最多的元素，則X是H元素；
Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子，則Z是N元素；
W的原子序數(shù)為29，為Cu元素；
①C₂H₂分子中C原子軌道價(jià)層電子對個數(shù)是2，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷C原子的雜化類型，1mol C₂H₂含有σ鍵的數(shù)目為3 N_A或3×6.02×10²³ 個；
②含有氫鍵的氫化物熔沸點(diǎn)較高；
③元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體，原子個數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互稱等電子體．

解答 解：（1）①基態(tài)Fe³⁺的M層有13個電子，3s、3p、3d能級上分別含有2、6、5個電子，據(jù)此書寫基態(tài)Fe³⁺的M層電子排布式為3s²3p⁶3d⁵，故答案為：3s²3p⁶3d⁵；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，F(xiàn)e原子價(jià)電子數(shù)是8，每個CO分子提供2個電子，則x=$\frac{18-8}{2}$=5；分子晶體熔沸點(diǎn)較低，該物質(zhì)熔沸點(diǎn)較低，所以屬于分子晶體，
故答案為：5；分子晶體；
（2）該晶胞中黑色球個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，白色球個數(shù)為8，黑色球和白色球個數(shù)之比為=4：8=1：2，氧離子帶兩個單位負(fù)電荷，每個鈉離子帶一個單位正電荷，所以鈉離子和氧離子個數(shù)之比為2：1，白色球表示鈉離子、黑色球個數(shù)氧離子；距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為立方體；
該晶胞體積=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞邊長=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$=$\root{3}{\frac{4×62}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm；
故答案為：立方體；$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$；
（3）A．同一周期元素，第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以第一電離能P＞S＞Si，故錯誤；
B．同一周期元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大，所以電負(fù)性C＜N＜O＜F，故正確；
C．離子晶體中晶格能越大其熔沸點(diǎn)越高，晶格能與離子電荷成正比、與離子半徑成反比，晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔點(diǎn)低，故正確；
D．SO₂分子構(gòu)型是V形、CO₂的分子構(gòu)型是直線形，根據(jù)相似相溶原理知，二氧化硫溶解性大于二氧化碳，
故錯誤；
E．分子晶體熔沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量成正比，化學(xué)鍵與分子晶體熔沸點(diǎn)無關(guān)，故錯誤；
故選BC；
（4）①C₂H₂分子中C原子軌道價(jià)層電子對個數(shù)是2，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷C原子的雜化類型為sp，一個乙炔分子中含有3個σ鍵，1mol C₂H₂含有σ鍵的數(shù)目為3 N_A或3×6.02×10²³ 個；
故答案為：sp雜化；3 N_A或3×6.02×10²³ 個；
②氨氣分子中含有氫鍵、甲烷分子中不含氫鍵，所以氨氣熔沸點(diǎn)高于甲烷，故答案為：NH₃分子存在氫鍵；
③元素C的一種氧化物與元素N的一種氧化物互為等電子體，原子個數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微�；シQ等電子體，與二氧化碳互為等電子體的氮的氧化物為N₂O，故答案為：N₂O．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、等電子體、元素周期律、原子核外電子排布等知識點(diǎn)，這些知識點(diǎn)都是高頻考點(diǎn)，利用均攤法、元素周期律、價(jià)層電子對互斥理論、構(gòu)造原理等知識點(diǎn)解答即可，注意：鍵能影響物質(zhì)穩(wěn)定性、但分子晶體熔沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量及氫鍵有關(guān)，為易錯點(diǎn)．