Question

【題目】Fe、Cu、Cr都是第四周期過渡元素,回答下列問題。

（1）FeCl3是一種常用的凈水劑，氯元素的原子核外有____種不同運動狀態的電子；有___種不同能級的電子，基態Fe3+的電子排布式為___。

（2）實驗室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]來檢驗Fe3+。FeCl3與KSCN溶液混合，可得到配位數為5的配合物的化學式是____；K4[Fe(CN)6]與Fe3+反應可得到一種藍色沉淀KFe[Fe(CN)6]，該物質晶胞的結構如圖所示(K+未畫出)，則一個晶胞中的K+個數為 ___。

（3）Cu2+能與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)形成配離子。該配離子中含有的化學鍵類型有 __ (填字母)

a.配位鍵 b.極性鍵 c.離子鍵 d.非極性鍵,

乙二胺中共有____個σ鍵，C原子的雜化方式為 ___。

（4）金屬銅的晶胞為面心立方最密堆積，邊長為361pm。又知銅的密度為9.0g·cm-3，則銅原子的直徑約為____pm。

（5）Cr是周期表中第ⅥB族元素，化合價可以是0~+6的整數價態。回答下列問題。某化合物的化學式為Na3CrO8，其陰離子結構可表示為，則Cr的化合價為____。CrO42-呈四面體構型,結構為，Cr2O72-由兩個CrO42-四面體組成，這兩個CrO42-四面體通過共用一個頂角氧原子彼此連接,結構為。則由n(n>1)個CrO42-通過頂角氧原子連續的鏈式結構的化學式為____。

Answer 1

【答案】17 5 1s22s22p63s23p63d5 K2[Fe(SCN)5] 4 abd 11 sp3 255 +5 CrnO(3n+1)2-

【解析】

(1)氯原子核外電子數為17，每個電子的運動狀態均不同，故氯原子核外有17種不同運動狀態的電子；氯原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，電子分布在1s、2s、2p、3s、3p這五個能級；Fe是26號元素，鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，鐵原子失去4s能級2個電子，再失去3d能級1個電子形成Fe3+，故基態Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。

(2)Fe3+與SCN-形成配位數為5的配離子為[Fe(SCN)5]2-，根據電荷守恒可知配離子與K+形成的配合物的化學式為K2[Fe(SCN)5]；題給物質晶胞的結構中，Fe3+的個數為4×=，Fe2+的個數為4×=，CN-的個數為12×=3，根據電荷守恒：N(K+)+N(Fe3+)×3+N(Fe2+)×2=N(CN-)，可得N(K+)=，故一個晶胞中的K+個數為×8=4；

(3)Cu2+與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)之間形成配位鍵，H2N-CH2-CH2-NH2中碳原子之間形成非極性鍵，不同原子之間形成極性鍵，所以選abd；單鍵為σ鍵，一個乙二胺分子中含有11個σ鍵，碳原子均飽和沒有孤電子對，形成4個σ鍵，所以碳原子采取sp3雜化；

(4) 根據銅晶胞為面心立方最密堆積，由邊長可計算出晶胞的體積V=（361pm）3≈4.70×10-23cm3，根據m=ρ×V=9.00 gcm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g；由于一個銅晶胞中含有的銅原子數為8×+6×=4（個），每個銅原子的體積約為==1.18×10-23 cm3，則×π×d3=1.18×10-23cm3，解得銅原子的直徑d≈255pm；

(5)由陰離子結構可知，Cr與O中形成5個價鍵，共用電子對偏向O，則Cr的化合價為+5價，兩個CrO42-每共用一個角頂氧原子，就少一個氧原子，所以由n(n＞1)個CrO42-通過角頂氧原子連續的鏈式，減少(n-1)個氧原子，微粒電荷不變，則由n(n＞1)個CrO42-通過角頂氧原子連續的鏈式結構的化學式為CrnO(3n+1)2-。