Question

【題目】鐵、鋁、銅三種金屬元素在日常生活中的應(yīng)用最為廣泛�；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)Fe原子的簡化電子排布式為__________。

(2)常溫下，Fe(CO)5為黃色液體，易溶于非極性溶劑。寫出CO的電子式_________；Fe(CO)5分子中σ鍵與π鍵之比為_______。

(3)硝酸銅溶于氨水形成[Cu(NH3)4](NO3)2的深藍(lán)色溶液。

①[Cu(NH3)4](NO3)2中陰離子的立體構(gòu)型是_______。NO3-中心原子的軌道雜化類型為________。

②與NH3互為等電子體的一種陰離子為_______(填化學(xué)式)；氨氣在一定的壓強(qiáng)下，測得的密度比該壓強(qiáng)下理論密度略大，請解釋原因________。

(4)金屬晶體可看成金屬原子在三維空間中堆積而成，單質(zhì)鋁中鋁原子采用銅型模式堆積，原子空間利用率為74%，則鋁原子的配位數(shù)為________________。

(5)鐵和硫形成的某種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a＝xpm，則該物質(zhì)的化學(xué)式為_______；A原子距離B原子所在立方體側(cè)面的最短距離為______pm(用x表示)；該晶胞的密度為____g·cm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)

Answer 1

【答案】[Ar] 3d64s2 1:1 平面三角形 sp2 CH3－ NH3通過氫鍵形成“締合”分子，分子間作用力增強(qiáng)，分子間距離減小，導(dǎo)致密度反常增大 12 FeS 0.25x

【解析】

(1)基態(tài)Fe原子的簡化電子排布式結(jié)合電子排布規(guī)律，按要求書寫；

(2) 應(yīng)用等電子體原理書寫一氧化碳電子式；求出Fe(CO)5分子中σ鍵與π鍵，即可求比值；

(3)①通過價(jià)層電子對互斥理論，求出價(jià)電子對數(shù)即可知道[Cu(NH3)4](NO3)2中陰離子的立體構(gòu)型以及NO3-中心原子的軌道雜化類型；

②應(yīng)用等電子體原理，找出與NH3互為等電子體的一種陰離子；氨氣在一定的壓強(qiáng)下，測得的密度比該壓強(qiáng)下理論密度略大，結(jié)合密度的定義，以及氨氣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來分析；

(4)單質(zhì)鋁中鋁原子采用銅型模式堆積，從銅型模式堆積的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)找出鋁原子的配位數(shù)；

(5)已知鐵和硫形成的某種晶胞結(jié)構(gòu)，用均攤法計(jì)算晶胞內(nèi)原子的數(shù)目，從而求出該物質(zhì)的化學(xué)式，結(jié)合A原子的位置，從而確定A距離B原子所在立方體側(cè)面的最短距離；該晶胞的密度可以通過計(jì)算該晶胞的質(zhì)量以及晶胞的體積求得；

(1) Fe原子序數(shù)為26，按電子排布規(guī)律，基態(tài)Fe原子的簡化電子排布式為[Ar] 3d64s2；

答案為：[Ar] 3d64s2 ；

(2) 氮?dú)夂鸵谎趸�碳為等電子體，故它們的結(jié)構(gòu)相似、電子式相似，一氧化碳電子式為 ； Fe(CO)5分子中σ鍵與π鍵均為10個(gè)，即可求比值為1:1；

答案為： ； 1:1 ；

(3)①通過價(jià)層電子對互斥理論，求出NO3-價(jià)電子對數(shù)為 ，即可知道[Cu(NH3)4](NO3)2中陰離子NO3-的立體構(gòu)型為平面三角形，NO3-中心原子的軌道雜化類型sp2；

答案為：平面三角形；sp2 ；

②應(yīng)用等電子體原理，找出與NH3互為等電子體的一種陰離子，應(yīng)具有相同價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)，CH3－滿足條件；

答案為：CH3－；

NH3通過氫鍵形成“締合”分子，分子間作用力增強(qiáng)，分子間距離減小，故體積偏小質(zhì)量偏大，導(dǎo)致在一定的壓強(qiáng)下氨氣密度反常增大；

答案為：NH3通過氫鍵形成“締合”分子，分子間作用力增強(qiáng)，分子間距離減小，導(dǎo)致密度反常增大；

(4)單質(zhì)鋁中鋁原子采用銅型模式堆積，即為面心立方堆積結(jié)構(gòu)，則鋁原子的配位數(shù)為12；

答案為：12 ；

(5)已知鐵和硫形成的某種晶胞結(jié)構(gòu)，鐵原子在晶胞內(nèi)，有4個(gè)，硫原子在頂點(diǎn)和面心，用均攤法計(jì)算晶胞內(nèi)S原子的數(shù)目= ，鐵硫原子數(shù)目比1:1，從而求出該物質(zhì)的化學(xué)式為FeS；

答案為：FeS；

根據(jù)晶胞示意圖，A原子位于小立方體的中心，把晶胞均分為八個(gè)小立方體，它距離B原子所在立方體側(cè)面的最短距離為晶胞邊長的四分之一，則A原子距離B原子所在立方體側(cè)面的最短距離為0.25x；

答案為：0.25x；

該晶胞的密度 ，即密度為g·cm-3；

答案為：。