Question

【題目】鐵氰化鉀，化學(xué)式為K3[Fe(CN)6]，主要應(yīng)用于制藥、電鍍、造紙、鋼鐵生產(chǎn)等工業(yè)。其煅燒分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物質(zhì)。

（1）K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多的是_________（填元素名稱），各元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________________。

（2）(CN)2分子中存在碳碳鍵，則分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_______。

（3）CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253 K，沸點(diǎn)為為376 K，其固體屬于_________晶體。

（4）下圖是金屬單質(zhì)常見的兩種堆積方式的晶胞模型。

①鐵采納的是a堆積方式.鐵原子的配位數(shù)為_____，該晶體中原子總體積占晶體體積的比值為_________(用含π的最簡代數(shù)式表示)。

②常見的金屬鋁采納的是b堆積方式，鋁原子的半徑為r pm，則其晶體密度為__________g·cm-3(用含有r、NA的最簡代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】鐵 N>C>Fe>K 3:4 分子 8

【解析】

（1）K的原子核外電子數(shù)為19，價(jià)電子排布式為4s1，Fe的價(jià)電子排布為3d64s2，C的價(jià)電子排布為2s22p2，N的價(jià)電子排布為2s22p3；非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，且N的2p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

（2）C≡N中含1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，HCN的結(jié)構(gòu)式為H-C≡N；

（3）熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為為376K，可知熔沸點(diǎn)低；

（4）圖a中Fe原子處于頂點(diǎn)與體心，是體心立方堆積，圖b中Al原子處于頂點(diǎn)與面心，屬于面心立方最密堆積，以此來解答。

（1）基態(tài)K原子核外電子排布簡寫式為[Ar]4s1，K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多的是Fe，各元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N>C>Fe>K，故答案為：[Ar]4s1；Fe；N>C>Fe>K；

（2）(CN)2的結(jié)構(gòu)式為N ≡C一C≡N，存在碳碳單鍵，則分子中σ鍵有3個(gè)，π鍵有4個(gè)，σ鍵與π鍵數(shù)目之比為3:4； 故答案為：3:4；

（3）CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為為376K，其固體屬于分子晶體；

（4）①鐵的a堆積方式為體心立方堆積，與一個(gè)鐵原子最近的鐵原子距離為立方體邊長的，這樣的原子有八個(gè)，所以鐵的配位數(shù)為8；如圖所示：，晶胞中鐵原子數(shù)為：8×+1×=2，體心立方晶胞中r=，所以鐵原子總體積=2×=2×= ，晶胞體積=a3，則該晶體中原子總體積占晶體體積的比值為。

②②鋁的b堆積方式為面心立方堆積，晶胞中含有Al原子數(shù)為：8×+6×=4，則晶胞質(zhì)量為：g；該晶胞結(jié)構(gòu)側(cè)面可用如圖表示：，鋁原子半徑rpm=r×10-10cm，設(shè)晶胞邊長為acm，晶胞邊長a與鋁原子的半徑為r的關(guān)系為：2a2=(4r×10-10)2，解得a=r×10-10，所以晶胞體積為：(r×10-10)3cm3，根據(jù)密度=質(zhì)量÷體積，則晶體密度為：g÷(r×10-10)3cm3=g·cm-3。