Question

【題目】一定條件下，Fe、HCN與K2CO3可發生反應Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O。請回答下列問題：

(1)金屬鐵的堆積方式為___________，其配位數為___________。

(2)HCN分子的結構式為___________，寫出一種與CN－互為等電子體的陰離子：___________。

(3)鍵角NH3___________(填“>”“<”或“=")NF3，原因是___________。

(4)K4Fe(CN)6的中心離子的核外電子排布式為___________。

(5)C、N、O、H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所示，其晶胞結構(如圖所示)與金剛石的晶胞結構相似，水分子間以氫鍵相連，則一個晶胞中含有___________個氫鍵，用NA表示阿伏加德羅常數的值，若氫鍵的鍵長為dnm，則晶體密度ρ=___________g·cm－3(用含有d、NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】體心立方堆積 8 C22- ＞ N均采用sp3雜化，均有一對孤電子對，而電負性F＞N，故NF3中成鍵電子對遠離中心原子N，排斥力較小，鍵角較小 1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 C＜H＜O＜N 16

【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，與CN-互為等電子體的陰離子是C22-。

（3）由于N均采用sp3雜化，均有一對孤電子對，而電負性F＞N，故NF3中成鍵電子對遠離中心原子N，排斥力較小，鍵角較小，所以NH3和NF3鍵角不同。

（4）配合物K4Fe(CN)6的中心離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。

（5）C、N、O處于同一周期元素中，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，所以它們的電離能由小到大的順序是C<O<N，同時H不在第二周期，也不與C、N、O同主族，不能直接判斷，可參考點睛中圖像，H在C和O之間，所以最終答案C<H<O<N。

（6）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2mol氫鍵，在一個晶胞中有8×2=16個氫鍵，若氫鍵鍵長為dnm，則晶體密度(g·cm-3)計算式為。