Question

【題目】第四周期過渡元素單質(zhì)及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：

（1）基態(tài)Cu原子電子排布式為：__________。

（2）過渡金屬單質(zhì)及化合物是有機(jī)合成反應(yīng)的重要催化劑。

例如：

①苯甲醇中碳原子的雜化類型是___________。

②苯甲醇的沸點(diǎn)比苯甲醛_______ 。(填“高”或“低”)

③苯甲醛分子中三種非金屬元素C、O、H的電負(fù)性由大到小的順序是____________ 。

（3）多數(shù)過渡金屬的配離子在水中有顏色，其顯色與配合物分裂能有關(guān)。定義1個(gè)電子從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的d軌道所需的能量為d軌道的分裂能，用表示，中心離子電荷數(shù)越大，中心與配體距離越近，則作用越強(qiáng)，越大。分裂能（）Co(H2O)62+_______Co(H2O)63+(填“ > ”“〈”或“ =”）。

（4）鎢與碳組成一種特殊材料，其晶體的晶胞如圖1所示，它的熔點(diǎn)為2870℃、硬度類似金剛石，預(yù)測(cè)它的晶體類型是_________。

（5）Fe的一種晶體如圖2所示，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，鐵原子的半徑是r cm，該晶體的密度是ρ g/cm3，則鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為___（只列出計(jì)算式）

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s1 sp2、sp3 高 O>C>H < 原子晶體

【解析】

（1）注意銅的電子排布的特殊性，保證3d軌道全滿；

（2）注意苯環(huán)的碳的雜化方式與側(cè)鏈上碳的雜化方式不同；醇的沸點(diǎn)相對(duì)偏高是因?yàn)樾纬闪朔肿娱g氫鍵；電負(fù)性大小是對(duì)元素非金屬性強(qiáng)弱的直接度量；

（3）用好題給信息中分裂能強(qiáng)弱的影響因素；

（4）所給晶胞不必采用均攤法分析，直接根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)即可；

（5）采用均攤法算出每個(gè)晶胞中的鐵原子數(shù)，利用密度公式求算。

（1）基態(tài)銅原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

（2）①苯甲醇中苯環(huán)上的碳采取sp2雜化，側(cè)鏈碳采取sp3雜化；

②由于苯甲醇能形成分子間氫鍵而苯甲醛不能，所以苯甲醇的沸點(diǎn)高于苯甲醛；

③元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大。C、O、H的電負(fù)性由大到小的順序是O>C>H；

（3）Co(H2O)62+和Co(H2O)63+相比較，前者的中心離子電荷數(shù)小，離子半徑：Co2+大于Co3+，所以前者的分裂能小；

（4）該晶體的熔點(diǎn)很高，硬度大，符合原子晶體的特點(diǎn)，故預(yù)測(cè)該晶體類型是原子晶體；

（5）在所給的鐵晶胞中，與一個(gè)鐵原子最近的鐵原子的距離為立方體的邊長(zhǎng)的，這樣的原子有8個(gè)，所以鐵的配位數(shù)為8，因?yàn)殍F原子的半徑是rcm，根據(jù)該鐵的晶胞的結(jié)構(gòu)可以知道，晶胞的邊長(zhǎng)為，在每個(gè)晶胞中含有鐵原子的數(shù)目為，設(shè)鐵原子的相對(duì)原子質(zhì)量為M，根據(jù)密度可得，所以。