Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

（1）納米技術制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應用到社會生活和高科技領域。單位質量的A和B單質燃燒時均放出大量熱，可用作燃料。已知A和B為短周期元素，其原子的第一至第四電離能如下表所示：

電離能（KJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15399	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同學根據上述信息，推斷B的核外電子排布如下圖所示，該同學所畫的電子排布圖違背 ，B元素位于周期表五個區域中的 區。

②ACl2分子中A的雜化類型為 ，ACl2的空間構型為 。

（2）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物。

①以體心立方堆積形成的金屬鐵中，其原子的配位數為 。

②寫出一種與CN-互為等電子體的單質的電子式 。

③六氰合亞鐵離子[Fe(CN)6]4-中不存在 。

A．共價鍵

B．非極性鍵

C．配位鍵

D．σ鍵

E．π鍵

（3）一種Al－Fe合金的立體晶胞如右圖所示。請據此回答下列問題：

①確定該合金的化學式 。

②若晶體的密度＝ρg/cm3，則此合金中最近的兩個Fe原子之間的距離(用含ρ的代數式表示，不必化簡)為 cm。

Answer 1

【答案】（1）①能量最低原理；s ；②sp雜化；直線形；

（2）①8；②；③B；

（3）①Fe2Al；② 。

【解析】

試題分析：A：I3》I2，說明最外層只有2個電子數，位于第IIA族元素，B：I3》I2，說明最外層有2個電子，位于第IIIA族元素，

（1）①根據構造原理，排滿一個能級排一個能級，s能級上最多排2個電子，因此B的排布式違背了能量最低原理；B的最后一個電子填充在s能級上，因此屬于s區；②ACl2中含有2個σ鍵，無孤電子對，因此價層電子對數為2，雜化類型為sp，空間構型為直線型；

（2）①Fe的晶胞是體心立方堆積，配位數為8；②等電子體：原子總數相等、價電子總數相等的分子或離子，即為N2，其電子式為：；③含有配位鍵、共價鍵、σ鍵，C和N之間共用叁鍵，含有π鍵，故選項B正確；

（3）Fe的個數：8×1/8＋1＋6×1/2＋12×1/4=8，Al位于體心，個數為4，因此化學式為Fe2Al；②設兩個最近的Fe的距離為a，晶胞的體積為(2a)3，晶胞的質量為8×139/2NA，根據密度的定義，因此a=。