Question

【題目】過渡金屬元素在醫藥、催化劑、新材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：

（1）下列有關說法正確的是_____。

A．銅元素焰色反應的光譜為吸收光譜

B．金屬鍵沒有方向性和飽和性

C．基態鐵原子核外未成對電子有4個

D．鋅屬于過渡元素，處于元素周期表的d區

（2）[Co(NH3)5Br](NO3)3是鉆元素形成的一種配位化合物。

①該配位化合物中心離子的價電子排布式為___，中心離子的配位數為____。

②該配位化合物中含氮離子的中心原子的雜化類型為______。

（3）①一種鋁鎳合金的結構如圖，與其結構相似的化合物是_____。

a．氯化鈉

b．氯化銫

c．石英

d．金剛石

②NiO、CoO的晶體結構均屬于NaC1型(Ni2+和Co2+的半徑分別為69pm和74pm)，NiO的熔點比CoO高，其原因是____。

③已知CuOCu2O+O2↑(未配平)，試從結構的角度解釋這一反應能夠發生的原因_____。

（4）Cu與H可形成一種紅色晶體，其晶胞結構如圖所示，則該化合物的化學式為____，一個晶胞的質量為_____g(NA為阿伏加德羅常數的值)。

Answer 1

【答案】BC 3d5 6 sp2 b NiO、CoO均為離子晶體，Ni2+、Co2+所帶電荷數相同，Ni2+比Co2+的半徑小，形成的離子鍵強，晶格能大 Cu+的3d能級有10個電子，處于較穩定的全充滿狀態，則Cu2+不如Cu+穩定 CuH

【解析】

（1）A．焰色反應為原子的發射光譜；

B．金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性；

C．根據基態鐵原子的價電子排布式為3d64s2判斷；

D．根據元素在周期表的分區作答；

（2）①根據化合價代數和為零，判斷鈷離子的電荷數，從而確定其價電子排布式；其中NH3、Br-均為中心離子的配體，配位數為6；

②該配位化合物中含氮離子為NO3-，計算價層電子對數，即可判斷中心原子的雜化類型；

（3）①根據“均攤法”確定鋁鎳合金的化學式，以及陰陽離子的配位數，再以此進行比較；

②離子晶體的晶格能越大，熔沸點越高；

③Cu+的3d能級有10個電子，處于較穩定的全充滿狀態，而Cu2+不如Cu+穩定；

（4）根據“均攤法”確定該晶體的化學式；再計算晶胞的質量。

（1）A．當金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出，因此銅元素焰色反應的光譜為發射光譜，A項錯誤；

B．金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性，B項正確；

C．基態鐵原子的價電子排布式為3d64s2，在3d軌道上有4個未成對電子，C項正確；

D．鋅屬于過渡元素，處于元素周期表的ds區，D項錯誤；

故答案為：BC；

（2）①鈷離子的化合價為+4價，鈷離子核外有23個電子，其價電子排布式為3d5；

中心離子鈷離子的的配位數為6；

故答案為：3d5；6；

②該配位化合物中含氮離子為NO3-，孤電子對數為(5+1-3×2)/2=0，σ鍵電子對數為3，,價層電子對數為3+0=3，則中心原子的雜化類型為sp2；

故答案為：sp2；

（3）①由圖可知鋁鎳合金的晶胞結構中，Ni原子數目為1，Al原子數目為8×1/8

=1，其化學式為AlNi，每個Ni原子周圍有8個Al原子，每個Al原子周圍有8個Ni原子，a．氯化鈉中每個鈉離子周圍有6個氯離子，每個氯離子周圍有6個鈉離子，不符合；

b．氯化銫中每個銫離子周圍有8個氯離子，每個氯離子周圍有8個銫離子，符合；

c．石英為空間立體網狀結構，硅原子周圍有4個氧原子，氧原子周圍有2個硅原子，不符合；

d．金剛石為空間立體網狀結構，每C原子周圍有4個C原子，不符合；

故答案為：b；

②NiO、CoO均為離子晶體，Ni2+、Co2+所帶電荷數相同，Ni2+比Co2+的半徑小，形成的離子鍵強，晶格能大，則NiO的熔點比CoO高；

故答案為：NiO、CoO均為離子晶體，Ni2+、Co2+所帶電荷數相同，Ni2+比Co2+的半徑小，形成的離子鍵強，晶格能大；

③Cu+的3d能級有10個電子，處于較穩定的全充滿狀態，而Cu2+不如Cu+穩定；

故答案為：Cu+的3d能級有10個電子，處于較穩定的全充滿狀態；而Cu2+不如Cu+穩定；

（4）觀察晶胞結構知，12個頂點上(頂點上原子為6個晶胞共用)各有一個Cu、上下兩個面中心各有一個Cu、晶胞體內有3個Cu，則一個晶胞內Cu原子的個數為12×1/6+2×1/2+3=6；6個棱上(棱上原子為3個晶胞共用)各有一個H，體內有4個H，故一個晶胞內H原子的個數為6×1/3+4=6；則化學式為CuH，一個晶胞的質量為；

故答案為：CuH；。