Question

19． （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尿素（H₂NCONH₂）分子中C原子的雜化方式是sp²；
③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）下列說法正確的是BC（填字母序號(hào)）．
A．第一電離能大小：S＞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的熔點(diǎn)比CaO熔點(diǎn)低
D．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
（3）O和Na的一種只含有離子鍵的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如上圖，距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽(yáng)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ρg•cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，求晶胞邊長(zhǎng)a=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm．（用含ρ、N_A的計(jì)算式表示）

Answer 1

分析 （1）①Fe原子核外電子數(shù)為26，原子形成陽(yáng)離子先按能層高低失去電子，能層越高的電子越容易失去，同一能層中按能級(jí)高低失去電子，能級(jí)越高越容易失去；
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定其雜化方式；
③配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價(jià)電子數(shù)是8，每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2，據(jù)此判斷x值；分子晶體的熔沸點(diǎn)較低；
（2）A．同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
B．同一周期元素中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
C．晶格能與離子晶體的熔點(diǎn)成正比，離子半徑與晶格能成反比，離子所帶電荷與晶格能成正比；
D．分子晶體中，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比；
（3）距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽(yáng)離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體是立方體；根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$進(jìn)行計(jì)算；

解答 解：（1）①Fe原子核外有26個(gè)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級(jí)2個(gè)電子、3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵ ，則M層電子排布式為：3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：3s²3p⁶3d⁵；
②尿素（H₂NCONH₂）分子中C原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以其雜化方式為sp²，
故答案為：sp²；
③配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價(jià)電子數(shù)是8，每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2，8+2x=18，x=5，分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，根據(jù)題給信息知，該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體，
故答案為：5；分子晶體；
（2）A．同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以第一電離能大�。篜＞S＞Si，故A錯(cuò)誤；
B．同一周期元素中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以電負(fù)性順序：C＜N＜O＜F，故B正確；
C．晶格能與離子晶體的熔點(diǎn)成正比，離子半徑與晶格能成反比，離子所帶電荷與晶格能成正比，鈣離子電荷大于鉀離子，且鈣離子半徑小于鉀離子，氯離子所帶電荷小于氧離子，且氯離子半徑大于氧離子，所以氯化鉀的晶格能小于氧化鈣，則氯化鉀的熔點(diǎn)比氧化鈣低，故C正確；
D．分子晶體中，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，故D錯(cuò)誤；
故選BC；
（3）距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽(yáng)離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體是立方體，該晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)是8，氧離子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{\frac{4×62}{{N}_{A}}}{ρ}$=$\frac{248}{ρ{N}_{A}}$cm³，則a=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$ cm，
故答案為：立方體； $\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞的計(jì)算、配合物成鍵、元素周期律等知識(shí)點(diǎn)，這些是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，也是考查重點(diǎn)，同時(shí)考查學(xué)生空間想象能力，難度中等．