Question

【題目】K4[Fe(CN)6]可用作食鹽的抗結(jié)劑，高溫下K4[Fe(CN)6]會(huì)分解生成(CN)2、KCN、N2、Fe3C、C等物質(zhì)。

（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為___；上述物質(zhì)中涉及的幾種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___；[Fe(CN)6]4-中，鐵提供的空軌道數(shù)目是___。

（2）(CN)2分子中存在碳碳鍵，則(CN)2的立體構(gòu)型是__，分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為___；KCN與鹽酸作用可形成HCN，HCN的中心原子的雜化軌道類型為___。

（3）已知Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子的配位數(shù)為6，與碳原子緊鄰的鐵原子的空間構(gòu)型為___，鐵原子的配位數(shù)是___。

（4）碳元素可形成多種結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的單質(zhì)，其中金剛石的熔點(diǎn)為3550℃，C60的熔點(diǎn)約為280℃，導(dǎo)致這種差異的原因是___。

（5）鐵、鎳位于同一族，若NiO晶胞中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)，B為(1，1，0)，則C離子坐標(biāo)參數(shù)為___。一定溫度下，NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”，可以認(rèn)為O2-作密置單層排列，Ni2+填充其中(如圖2)，已知O2-的半徑為am，每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為___g。(用a、NA表示)

Answer 1

【答案】3d64s2 N>C>Fe>K 6 直線形 3：4 sp 正八面體 2 金剛石是原子晶體，C60是分子晶體，前者原子間是靠強(qiáng)烈的共價(jià)鍵結(jié)合的，后者分子間是靠微弱的范德華力結(jié)合在一起的 (1，0.5，0.5)

【解析】

（1）Fe原子核外電子排布式為；IIA、VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素；與形成6個(gè)配位鍵；

（2）(CN)2分子中存在碳碳鍵，結(jié)構(gòu)式為，HCN結(jié)構(gòu)式為；

（3）Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中，以C原子為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，Fe原子位于坐標(biāo)軸上且關(guān)于原點(diǎn)碳原子對(duì)稱，6個(gè)Fe形成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體；配位數(shù)之比等于相應(yīng)原子數(shù)目反比；

（4）金剛石是原子晶體，是分子晶體；

（5）由A、B參數(shù)，可知A處于坐標(biāo)系的原點(diǎn)，晶胞中含有A原子的3個(gè)棱分別為坐標(biāo)系的x、y、z軸，C為與晶胞右側(cè)面，C到晶胞左側(cè)面距離為參數(shù)x，到晶胞前平面距離為參數(shù)y，到晶胞下底面距離為參數(shù)z；由質(zhì)量公式計(jì)算可得。

（1）Fe原子核外電子排布式為，處于過(guò)渡元素，除最外層外價(jià)電子還包含3d電子，故價(jià)電子排布式為：；一般金屬性越強(qiáng)第一電離能越小，同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，IIA、VA族為全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：；與形成6個(gè)配位鍵，中鐵提供的空軌道數(shù)目是6，故答案為：；；6；

（2）(CN)2分子中存在碳碳鍵，結(jié)構(gòu)式為，C原子為sp雜化，故分子空間構(gòu)型為：直線形，單鍵為鍵、三鍵含有1個(gè)鍵、2個(gè)鍵，分子中鍵與鍵數(shù)目之比為3：4；HCN結(jié)構(gòu)式為，中心碳原子的鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，故碳原子的雜化軌道類型為sp雜化，故答案為：直線形；3：4；sp；

（3）Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子的配位數(shù)為6，與碳原子緊鄰的鐵原子，以C原子為原點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，Fe原子位于坐標(biāo)軸上且關(guān)于原點(diǎn)碳原子對(duì)稱，6個(gè)Fe形成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體，故C原子的配位數(shù)為6，配位數(shù)之比等于相應(yīng)原子數(shù)目反比，則Fe原子配位數(shù)為，故答案為：正八面體；2；

（4）金剛石是原子晶體，是分子晶體，前者原子間是靠強(qiáng)烈的共價(jià)鍵結(jié)合的，后者分子間是靠微弱的范德華力結(jié)合在一起的，金剛石的熔點(diǎn)比的熔點(diǎn)高，故答案為：金剛石是原子晶體，是分子晶體，前者原子間是靠強(qiáng)烈的共價(jià)鍵結(jié)合的，后者分子間是靠微弱的范德華力結(jié)合在一起的；

（5）由A、B參數(shù)，可知A處于坐標(biāo)系的原點(diǎn)，晶胞中含有A原子的3個(gè)棱分別為坐標(biāo)系的x、y、z軸，C為與晶胞右側(cè)面，C到晶胞左側(cè)面距離為參數(shù)x，到晶胞前平面距離為參數(shù)y，到晶胞下底面距離為參數(shù)z，由B的參數(shù)可知晶胞是邊長(zhǎng)為1的正方體，則C的參數(shù)、、，平面NiO基本結(jié)構(gòu)單元為，重復(fù)單元呈平行四邊形，每個(gè)機(jī)構(gòu)單元含有1個(gè)“NiO”，的半徑為am，則結(jié)構(gòu)單元的面積為：，每平方米含有的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目，即結(jié)構(gòu)單元含有“NiO“數(shù)目，故每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為，故答案為：；。