Question

【題目】【化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】鐵、鉆、鎳等金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛�；卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布式為________，鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)最少的是_____________

(2)酞菁鈷分子的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,中心離子為鈷離子,酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號(hào)是__________ (填1、2、3、4)，三種非金屬原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>____(用相應(yīng)的元素符號(hào)表示);碳原子的雜化軌道類型為_________

(3)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_______ (填晶體類型),若配合物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=_________

(4)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點(diǎn)NiO ______ FeO(填“>”“<”或“=”),原因是___________________________。

(5)NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

①鎳離子的配位數(shù)為_________。

②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為pg.cm-1,則該晶胞中最近的離子之間的距離為_____cm。(寫出計(jì)算表達(dá)式)

Answer 1

【答案】 3d74s2 鎳 2、4 N>C>H sp2 分子晶體 5 ＞ 相同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的晶格能越大 4 ×√536/NA×p cm

【解析】（1）Co為27號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為27，根據(jù)能量最低原理，其核外電子排布式為:；鈷原子的價(jià)電子排布式為3d74s2；鐵、鈷、鎳的原子核外電子排布為3d64s2 、3d74s2 、3d84s2、因此核外未成對(duì)電子數(shù)最少的是鎳；正確答案：3d74s2 ；鎳。

（2）從圖中可知：酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結(jié)合的氮原子的編號(hào)是2、4；酞菁鈷中三種非金屬原子為C、N、H,同周期自左而右電負(fù)性增大,非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大,故電負(fù)性N>C>H ；分子中C原子均形成3個(gè)鍵,沒有孤對(duì)電子,雜化軌道數(shù)目為3,碳原子的雜化軌道類型為；正確答案： 2、4 ； N>C>H； sp2 。

(3)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；配合物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，，；正確答案：分子晶體；5 。

（4）、的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同,說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)， 相同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的晶格能越大，熔點(diǎn)越高； 因?yàn)?/span>的離子半徑小于的離子半徑，所以熔點(diǎn)是；正確答案：＞；同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的晶格能越大，熔點(diǎn)越高。

（5）晶胞中鎳原子數(shù)目為，砷原子數(shù)目為4，晶胞的質(zhì)量為4×（59+75）/NAg, 晶胞體積=4×（59+75）/NA÷p=536/ NA×pcm3；則晶胞棱長r= ；砷原子與周圍的4個(gè)鎳原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，砷原子與正四面體頂點(diǎn)鎳的距離最近，砷原子與鎳原子連線處于晶胞體對(duì)角線上，且為體對(duì)角線長度的，等于晶胞棱長的r，故鎳與砷最近距離為×;正確答案： ×。