Question

【題目】釹鐵硼磁鐵是目前為止具有最強磁力的永久磁鐵。預計在未來20年里，不可能有替代釹鐵硼磁鐵的磁性材料岀現。生產釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹、純鐵、鋁、硼以及其他稀土原料。

(1) 釹(Nd)為60號元素，在周期表中第______周期；基態鐵原子的外圍電子排布式為______

(2) 實驗測得AlCl3的實際存在形式為Al2Cl6，其分子的球棍模型如圖所示。

① 已知Al2Cl6分子中正負電荷中心重合，則Al2Cl6屬于_________分子(填“極性”或“非極性”)，分子中A1原采取______雜化。

② Al2Cl6與過量NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4]，[A1(OH)4]－中存在的化學鍵有_____ (填選項字母)。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.金屬鍵 D.配位鍵 E.氫鍵

(3) B元素及與其同周期相鄰的兩種元素第一電離能由小到大的順序為______(用元素符號表示)。B元素可在一定條件下生成H3O+ [B(OH)F3]－ ，該化合物中電負性最大的元素的原子中，所有能層電子的電子云輪廓圖形狀有______種

(4) 因材料中含有大量的釹和鐵，容易銹蝕是它的一大弱點。可電鍍鎳(Ni)、鋅(Zn)等進行表面涂層處理。已知Ni可以形成[Ni(NH3)6]Cl2，該配合物中配體分子的空間構型為 _______ 。

(5) 已知立方BN晶體硬而脆，其晶胞結構如圖所示，設晶胞中最近的B、N原子之間的距離為anm，晶體的密度為bg·cm－3，則阿伏加德羅常數為_________ mol－1(用含a、b的代數式表示)

Answer 1

【答案】六 3d64s2 非極性 sp3 BD B＜Be＜C 2 三角錐形 ×1021

【解析】

(1) 釹(Nd)為60號元素，根據稀有氣體的原子序數分析判斷，鐵為26號元素，據此書寫基態鐵原子的外圍電子排布式；

(2)①Al2Cl6分子中正負電荷中心重合，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵；②Al3+與OH-之間為配位鍵，O與H之間存在共價鍵；

(3) 根據同周期第一電離能的變化規律判斷；元素的非金屬性越強，電負性越大，該化合物中電負性最大的元素是F，根據F的電子排布式判斷所有能層電子的電子云輪廓圖形狀；

(4) [Ni(NH3)6]Cl2中配體分子為氨氣，根據價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=σ鍵電子對數+(a-xb)計算N原子的價層電子對數，再判斷空間構型；

(5) 根據均攤法計算每個晶胞中含有的N原子、B原子數目，再計算晶胞的質量；晶胞中最近的B、N原子之間的距離為anm，為晶胞體對角線的，由此計算晶胞的棱長，確定晶胞的體積，最后根據晶胞的密度列式計算。

(1) 釹(Nd)為60號元素，根據稀有氣體的原子序數可知，60與54較為靠近，因此釹(Nd)在周期表的第6周期ⅢB族；鐵為26號元素，基態鐵原子的外圍電子排布式為3d64s2，故答案為：6；3d64s2；

(2)①Al2Cl6分子中正負電荷中心重合，屬于非極性分子，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，Al采取sp3雜化，故答案為：非極性；sp3；

②[A1(OH)4]－中Al3+與OH-之間為配位鍵，O與H之間存在共價鍵，故答案為：BD；

(3) 同一周期，從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，B元素及與其同周期相鄰的兩種元素第一電離能由小到大的順序為B＜Be＜C。B元素可在一定條件下生成H3O+ [B(OH)F3]－，元素的非金屬性越強，電負性越大，該化合物中電負性最大的元素是F，基態F原子的電子排布式為1s22s22p5，所有能層電子的電子云輪廓圖形狀有2種，故答案為：B＜Be＜C；2；

(4) [Ni(NH3)6]Cl2中配體分子為氨氣，N原子的價層電子對數=3+=4，N采用sp3雜化，空間構型為三角錐形，故答案為：三角錐形；

(5) 由圖可知每個晶胞中含4個N原子，B原子數為8×+6×=4，每個晶胞的質量=g，晶胞中最近的B、N原子之間的距離為anm，為晶胞體對角線的，則晶胞的棱長=a nm=a×10-7 cm，因此晶胞的密度bg·cm－3=，解得：NA=，故答案為：。