Question

【題目】鎂、鋁、鐵是三種重要金屬，它們的單質和化合物應用十分廣泛。回答下列問題：

（1）鎂、鋁第一電離能大小的關系是I1(Mg)___I1(Al)，金屬鎂、鋁熔點大小關系是Mg___Al。(填“大于”、“等于”或“小于”)

（2）氯化鋁加熱時易升華，實驗測得鋁元素與氯元素形成化合物的實際組成為Al2Cl6，其結構簡式如圖所示。其中處于中間的Cl原子雜化軌道類型為___雜化，分子中所有原子___(能、不能)在同一平面上。

（3）硝酸鐵和尿素在乙醇中生成[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合鐵]。產(chǎn)物是一種重要的配合物，用作有機鐵肥，簡稱鐵氮肥。基態(tài)Fe3＋的核外電子排布式為___。尿素分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為___。NO3－的空間構型為___，經(jīng)測定N2O5晶體中存在NO2＋和NO3－，NO2＋中氮原子為___雜化。

（4）碳溶解在γ－Fe中形成的一種間隙固溶體，無磁性，其晶胞為面心立方結構如圖所示。晶體中與相鄰鐵原子距離相等且最近的鐵原子有___個，該物質的化學式為___。若晶體密度為dg·cm－3，則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為___pm(阿伏加德羅常數(shù)的值為NA表示，寫出簡化后的計算式即可)。

Answer 1

【答案】大于 小于 sp3 不能 1s22s22p63s23p63d5 7:1 平面三角形 sp 12 FeC

【解析】

（1）同一周期元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；金屬熔沸點與金屬鍵強弱有關；

（2）根據(jù)結構簡式判斷其成鍵特點，分析雜化方式；

（3）Fe為26號元素，原子形成陽離子時，先失去高能層中電子，同一能層先失去高能級中電子；尿素的結構式為；根據(jù)價層電子對數(shù)判斷雜化類型，根據(jù)價層電子對互斥判斷空間構型；

（4）以頂點Fe原子研究，與之距離最近的Fe原子處于面心，利用“均攤法”確定化學式；根據(jù)晶胞可以判斷出兩個碳原子的最近距離為面對角線的一半。

（1）鎂失去能量較低的3s上成對電子，鋁失去能量較高的3p上成單電子，故I1(Mg)大于I1 (A1)；鋁比鎂價電子多,離子半徑小，金屬鍵強、品體熔點高，

故答案為：大于；小于；

（2）中問的Cl原子有兩個σ鍵、孤電子對數(shù)為2，價層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化，Al原子有4個σ鍵、孤電子對為0，價層電子對數(shù)為4，故為sp3雜化，與A1結合的4個Cl原子處于四面體頂點，分子中所有原子不能在同一平面上，

故答案為：sp3；不能；

（3）Fe為26號元素，原子形成陽離子時，先失去高能層中電子，同一能層先失去高能級中電子，所以基態(tài)Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；根據(jù)尿素的結構簡式可知，分子中σ鍵的數(shù)目為7，π鍵的數(shù)目1；NO3－的中心原子價層電子對數(shù)為3，沒有孤電子對，故空間構型為平面三角形；NO2＋的中心原子價層電子對數(shù)為2，故為sp雜化，

故答案為：1s22s22p63s23p63d5；7:1；平面三角形；sp；

（4）以頂點Fe原子研究，與之距離最近的Fe原子處于面心，每個頂點為8個晶胞共用，每個面為2個晶胞共用，故與鐵原子距離最近的鐵原子數(shù)目為3×8/2=12；該晶胞中8頂點和6面心有Fe原子，晶胞含有Fe原子的數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4,12棱心和體心有碳原子，晶胞含有碳原子數(shù)目為12×1/4+1=4，Fe原子和碳原子數(shù)目最簡整數(shù)比為1:1，所以化學式為FeC；晶胞邊長為a pm，根據(jù)密度計算公式可知，解得，最近兩個碳原子的距離為面對角線的一半即，即

故答案為：12；FeC；；