Question

16．鐵、銅均為日常生活中常見的金屬，有著廣泛的用途．請回答下列問題：
（1）鐵在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤⅢ族．
（2）K₃[Fe（CN）₆]溶液可用于檢驗(yàn)Fe²⁺，配體CN^-中碳原子雜化軌道類型為sp雜化，C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C（用元素符號(hào)表示）．
（3）配合物Fe（CO）_x在常溫下呈液態(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晶體類型屬于分子晶體．
（4）基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，其晶體中銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積，則配位數(shù)是12．
（5）某M原子的外圍電子排布式為3s²3p⁵，銅與M形成化合物的晶胞如圖所示（黑點(diǎn)代表銅原子）．已知銅和M的電負(fù)性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于共價(jià)（填“離子”、“共價(jià)”）化合物，其化學(xué)式是CuCl．

Answer 1

分析 （1）鐵在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤⅢ族；
（2）根據(jù)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)確定雜化方式；一般來說非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但是因?yàn)閜軌道半充滿體系具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，會(huì)有特例，如N的p軌道本來就是半充滿的，O的p軌道失去一個(gè)電子才是半充滿的，所以O(shè)比N容易失去電子；
（3）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低；
（4）銅為29號(hào)元素，據(jù)此寫出基態(tài)銅原子的核外電子排布式；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，銅為面心立方堆積，據(jù)此判斷每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目；
（5）根據(jù)價(jià)電子排布式判斷出M原子為Cl原子，根據(jù)電負(fù)性差值判斷化合物類型，利用均攤法計(jì)算得出．

解答 解：（1）鐵在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤⅢ族，故答案為：第四周期第ⅤⅢ族；
（2）CN^-中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=1+$\frac{1}{2}$（4+1-1×3）=2，所以采取sp雜化；一般來說非金屬性越強(qiáng)，第一電離能大，但是因?yàn)閜軌道半充滿體系具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性．N的p軌道本來就是半充滿的．O的p軌道失去一個(gè)電子才是半充滿的．所以C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞O＞C，故答案為：sp雜化；N＞O＞C；
（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，故答案為：分子晶體；
（4）銅為29號(hào)元素，基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，銅為面心立方堆積，所以每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子位于經(jīng)過該原子的立方體的面的面心上，共有12個(gè)，故配位數(shù)為12，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；12；
（5）根據(jù)價(jià)電子排布式3s²3p⁵判斷出M原子為Cl原子，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Cu原子處于晶胞內(nèi)部，晶胞中含有4個(gè)Cu原子，Cl原子屬于頂點(diǎn)與面心上，晶胞中含有Cl原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故化學(xué)式為CuCl．電負(fù)性差值大于1.7原子間易形成離子鍵，小于1.7原子間形成共價(jià)鍵，銅與X的電負(fù)性分別為1.9和3.0，差值為1.1小于1.7，形成共價(jià)鍵，
故答案為：共價(jià)；CuCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為全面，涉及到電子排布式、第一電離能、雜化類型的判斷、配合物以及有關(guān)晶體的計(jì)算，但解題具有較強(qiáng)的方法性和規(guī)律性，學(xué)習(xí)中注意總結(jié)如何書寫電子排布式，如何判斷分子空間構(gòu)型以及有關(guān)晶體計(jì)算等方法．