Question

【題目】金屬元素Fe、Ni、Pt均為周期表中同族元素，該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。

(1)Fe是常見(jiàn)的金屬，生活中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①Fe在元素周期表中的位置為________________________。

②Fe的一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，測(cè)得晶胞邊長(zhǎng)為 a pm，則Fe原子半徑為__________。

③已知：FeO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，與O2－距離最近且等距離的亞鐵離子圍成的空間構(gòu)型為________。

(2)鉑可與不同的配體形成多種配合物，分子式為[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配體是_________；該配合物有兩種不同的顏色，其中橙黃色比較不穩(wěn)定，在水中的溶解度大；呈亮黃色的物質(zhì)在水中的溶解度小，如下圖所示的結(jié)構(gòu)示意圖中呈亮黃色的是_____(填“A”或“B”)，理由是___________。

A B

(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲(chǔ)氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖。

①測(cè)知鑭鎳合金晶胞體積為9.0×10－23cm3，則鑭鎳合金的晶體密度為____________ (不必計(jì)算結(jié)果) 。

②儲(chǔ)氫原理為：鑭鎳合金吸附H2，H2解離為原子，H原子儲(chǔ)存在其中形成化合物。若儲(chǔ)氫后，氫原子占據(jù)晶胞中上下底面的棱和面心，則形成的儲(chǔ)氫化合物的化學(xué)式為____________。

(4)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道，則p電子可在多個(gè)原子間運(yùn)動(dòng)，形成“離域π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用表示，其中m、n分別代表參與形成大π鍵的電子數(shù)和原子個(gè)數(shù)，如苯分子中大π鍵表示為。 下列微粒中存在“離域Π鍵”的是__________。

a.O3 b.SO42- c.H2S d.NO3-

Answer 1

【答案】第4周期第Ⅷ族 pm 正八面體形 NH3、Cl－ A B和水均為極性分子，相似相溶，A為非極性分子在水中的溶解度小 gcm-3 LaNi5H3 ad

【解析】

(1)①鐵是26號(hào)元素，據(jù)此判斷在周期表中的位置；②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，面對(duì)角線為鐵原子半徑的4倍，據(jù)此計(jì)算鐵原子半徑；③FeO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，與O2-距離最近且等距離的亞鐵離子為六個(gè)面的面心上的離子，據(jù)此判斷；

(2)關(guān)鍵圖示判斷Pt(NH3)2Cl4的配合物的配體；根據(jù)相似相溶原理分析判斷；

(3)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，利用均攤法計(jì)算La和Ni的個(gè)數(shù)，結(jié)合密度=計(jì)算；②根據(jù)氫原子占據(jù)晶胞中上下底面的棱和面心，計(jì)算利用均攤法H的個(gè)數(shù)，結(jié)合①判斷化學(xué)式；

(4)根據(jù)形成離域π鍵的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道”的條件分析判斷。

(1)①鐵是26號(hào)元素，位于第四周期第VIII族，故答案為：第四周期第VIII族；

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，面對(duì)角線為鐵原子半徑的4倍，面對(duì)角線長(zhǎng)度=a pm，則Fe原子半徑=pm=pm，故答案為：pm；

③FeO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，與O2-距離最近且等距離的亞鐵離子為六個(gè)面的面心上的離子，與O2-等距離且最近的Fe2+圍成的空間構(gòu)型為正八面體，故答案為：正八面體；

(2)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖，[Pt(NH3)2Cl4]的配體為NH3和Cl-；橙黃色在水中的溶解度較大，水為極性分子，根據(jù)相似相溶，橙黃色也為極性分子，A為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，屬于非極性分子，B為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，屬于極性分子，則橙黃色的配合物為B；亮黃色的為A，故答案為：NH3、Cl-；A；B和水均為極性分子，相似相溶，A為非極性分子在水中的溶解度��；

(3)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，La的個(gè)數(shù)為8×=1，Ni的個(gè)數(shù)為8×+1=5，晶胞的質(zhì)量為g，密度==gcm-3=gcm-3，故答案為：gcm-3；

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，La的個(gè)數(shù)為8×=1，Ni的個(gè)數(shù)為8×+1=5，氫原子占據(jù)晶胞中上下底面的棱和面心，則H的個(gè)數(shù)為8×+2×=3，其化學(xué)式為LaNi5H3，故答案為：LaNi5H3；

(4)形成離域π鍵的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道” ，O3為V形結(jié)構(gòu)，有相互平行的p軌道，可以形成離域π鍵；硫酸根離子是正四面體結(jié)構(gòu)，原子不處于同一平面內(nèi)，不能形成離域π鍵；硫化氫中H原子和S原子沒(méi)有平行的p軌道，不能形成離域π鍵；NO3-為平面三角形，有相互平行的p軌道，可以形成離域π鍵，故答案為：ad。