Question

【題目】【化學——選修3：物質結構與性質】已知Fe、HCN與K2CO3在一定條件下發生如下反應：Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O，回答下列問題：

（1）金屬鐵的緊密堆積方式為_______________，其配位數為_____________________。

（2）HCN 分子的結構式為___________，與CN-互為等電子體的陰離子是_________________。

（3）K2CO3中陰離子的空間構型為_______________，CO2為_____________分子（填“極性”或“非極性”），H2O中O原子的雜化軌道類型為_______________。

（4）配合物K4Fe(CN)6的中心離子的電子排布式為__________________。

（5）上述化學方程式中C、N、O的第一電離能由小到大的順序為________________________。

（6）冰的晶體結構模型如圖1，它的晶胞與金剛石的晶胞相似，如圖2，水分子之間以氫鍵相連接，在一個晶胞中有_____個氫鍵，若氫鍵鍵長為d nm，則晶體密度(g·cm-3)計算式為___________ （用NA 表示阿伏加德羅常數的值。）

Answer 1

【答案】 體心立方堆積 8 H-CN C22- 平面三角形 非極性 sp3雜化 1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 C<O<N 16 ρ=

【解析】（1）金屬鐵的緊密堆積方式為體心立方堆積，體心Fe原子與頂點8個Fe原子相鄰，其配位數為8。（2）HCN碳形成2個δ鍵，2個π鍵，HCN 分子的結構式為 H-CN ，與CN-互為等電子體的陰離子是C22-。（3）K2CO3中陰離子中心原子碳形成3個δ鍵，孤電子對為0，空間構型為平面三角形，CO2為非極性分子，H2O中O原子有兩個孤電子對，形成2個δ鍵，雜化軌道類型為 sp3雜化。（4）配合物K4Fe(CN)6的中心離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 。（5）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以它們的第一電離能大小順序是：N＞O＞C。（6）如圖2，一個晶胞中水分子數為8×1/8+6×1/2+4=8個，晶體冰中，每兩個水分子間有一個氫鍵，平均屬于每個水分子有半個，一個水分子與周圍的四個水分子以氫鍵結合，故1mol冰中有2 mol氫鍵，在一個晶胞中有8×2=16個氫鍵，若氫鍵鍵長為d nm，則晶體密度(g·cm-3)計算式為 ρ= =