Question

[化學--選修物質結構與性質]不銹鋼以其優異的抗腐蝕性能越來越受到人們的青睞，它主要是由鐵、鉻、鎳、銅、碳等元素所組成的合金．
（1）寫出Fe²⁺的核外電子排布式

 

．將Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加熱共融可制取綠色凈水劑K₂FeO₄，其中KNO₃被還原為KNO₂，寫出該反應的化學方程式

 

．
（2）[cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中cr的配位數為

 

；已知CrO₅中Cr為+6價，則CrO₅的結構式為

 

．
（3）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發性液體Ni（CO）_n，推測Ni（CO）_n的晶體類型

 

；該物質的中心原子價電子數與配體提供電子總數之和為l8，則n=

 

；與Ni（CO）_n中配體互為等電子體的離子的化學式為

 

（寫出一個即可）．
（4）常溫下，碳與氫以原子個數比1：1形成的氣態氫化物中，其分子中的σ鍵和П鍵的數目比是

 

，C-H間形成化學鍵的原子軌道分別是

 

．
（5）銅是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質及化合物具有廣泛用途．CuH的晶體結構如右圖所示，若CuH的密度為d g/cm³，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶胞的邊長為

 

cm（用含d和NA的式子表示）．

Answer 1

分析：（1）鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變為Fe²⁺，根據構造原理寫出Fe²⁺基態離子核外電子排布式；將Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加熱共融可制取綠色凈水劑K₂FeO₄，其中KNO₃被還原為KNO₂，同時還生成KNO₂和H₂O，依據化學方程式的書寫原則，原子守恒，氧化還原反應的化合價升降總數相同進行相等；
（2）根據配合物組成判斷配位數，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵注重Cr為+2價，以此書寫結構式；
（3）根據其狀態、熔點判斷四羰基鎳的晶體類型；
Ni的價電子數為10，每個配體提供一個電子對，根據10+2n=18計算；
等電子體中原子數和價電子數都相同；
（4）常溫下，碳與氫以原子個數比1：1形成的氣態氫化物為乙炔（C₂H₂），1個單鍵是1個σ鍵，1個雙鍵中含有1個σ鍵1個П鍵，1個三鍵中含有1個σ鍵2個П鍵，乙炔分子中，碳原子的sp¹雜化軌道和氫原子的1s軌道形成共價鍵；
（5）利用均攤法計算該晶胞中含有的銅原子和氫原子個數，再根據質量、密度和體積之間的關系式計算，設晶胞的邊長為a，利用a=

3	M NA ×4 d

解答；

解答：解：（1）鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變為Fe²⁺，根據構造原理知，該離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶；
將Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加熱共融可制取綠色凈水劑K₂FeO₄，其中KNO₃被還原為KNO₂，同時還生成KNO₂和H₂O，配平得到化學方程式為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；
故答案為：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高溫  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr與4個H₂O，2個Cl^-形成配位鍵，所以配位數為6，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵中Cr為+2價，則結構式為；
故答案為：6；；
（3）Ni（CO）₄是液態揮發性物質，所以其熔點較低，故為分子晶體；
Ni的價電子數為10，每個配體提供一個電子對，則10+2n=18，故n=4，
等電子體中原子數和價電子數都相同，則 CN^-、N₂、CO的原子數都是2，價電子數都是10，則互為等電子體，
故答案為：分子晶體；4；CN^-；
（4）常溫下，碳與氫以原子個數比1：1形成的氣態氫化物為乙炔（C₂H₂），分子中含有2個單鍵，1個三鍵，所以分子中含31個σ鍵，2個П鍵，分子中的σ鍵和П鍵的數目比是3：2；乙炔分子中，碳原子的sp¹雜化軌道和氫原子的1s軌道形成共價鍵；
故答案3：2；碳原子的sp¹雜化軌道和氫原子的1s軌道；
（5）該晶胞中含有4個H原子，銅原子個數=

1

8

×8+6×

1

2

=4，所以該晶胞中含有4個銅原子4個氫原子，設該晶胞的邊長為a，則a=

3	M NA ×4 d

=

3	260 dNA

；
故答案為：

3	260 dNA

；

點評：本題考查較為綜合，題目難度較大，涉及晶胞的計算、價電子排布式的書寫、等電子體、化學鍵等知識點，晶胞的計算是學習難點，應熟練掌握．