Question

【題目】鎂、鋁、硅、銀、鐵的單質(zhì)及其化合物在建筑業(yè)、飛機制造業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題：

（1）Fe3+價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為__。

（2）硅能形成多種化合物(如SiH4、Si2H4等)，SiH4的中心原子的雜化軌道類型為__，其分子的立體構(gòu)型為__，鍵角為__；Si2H4分子中含有的σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為__。

（3）Mg、Al的第一電離能：Mg__Al(填“>”或“<”)。

（4）Ca和Fe屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬Ca的熔點、沸點等都比金屬Fe低，原因是__。

（5）Ag晶體的堆積方式為面心立方最密堆積(如圖所示)，晶胞中Ag原子的配位數(shù)為__；設(shè)Ag原子半徑為rcm，阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，則Ag晶體的密度為__g·cm-3(寫出表達式)。

Answer 1

【答案】 sp3 正四面體形 109°28′ 5:1 > Ca的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱 12

【解析】

(1)Fe為26號元素，失去最外層3個電子形成Fe3+，所以Fe3+價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為；

(2)SiH4分子中心Si原子的價層電子對數(shù)為，孤電子對數(shù)為0，為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體，鍵角為109°28′；Si2H4分子結(jié)構(gòu)與C2H4，有一個Si=Si雙鍵，四個Si-H單鍵，所以σ鍵和π鍵的數(shù)目之比5:1；

(3)Mg的最外層為半滿狀態(tài)，其第一電離大于同周期相鄰元素，所以第一電離能Mg>Al；

(4)金屬的熔沸點與金屬鍵強弱有關(guān)，與Fe相比Ca的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱，則金屬Ca的熔點、沸點等都比金屬Fe低；

(5)以頂點的原子分析，位于面心的原子與之相鄰最近，1個頂點原子為12個面共用，故配位數(shù)為12；根據(jù)其晶胞模型可知，面對角線上三個原子相切，設(shè)晶胞邊長為acm，則有2a2=(4r)2，解得a=cm，則晶胞體積V=a3=cm3；根據(jù)均攤法可知該晶胞含有Ag原子個數(shù)為，所以晶胞的質(zhì)量m=，則晶胞的密度。