Question

【題目】鐵(Fe)、銅(Cu)、銀(Ag)是常見的金屬元素，它們的單質及其化合物在生活中有廣泛應用。

(1)Ag 與 Cu 在同一族，則 Ag 在周期表中________ (填“s”、“p”、“d”或“ds”)區；[Ag(NH3)2]+中 Ag+空的 5s 軌道和 5p 軌道以sp 雜化成鍵，則該配離子的空間構型是________。

(2)基態 Cu+的簡化電子排布式為________。

(3)表中是 Fe 和 Cu 的部分電離能數據：請解釋 I2(Cu)大于 I2(Fe)的主要原因：________。

元素	Fe	Cu
第一電離能 I1/kJ·mol－1	759	746
第二電離能 I2/kJ·mol－1	1561	1958

(4)亞鐵氰化鉀是食鹽中常用的抗結劑，其化學式為 K4[Fe(CN)6]。

①CN-的電子式是________；1mol 該配離子中含σ 鍵數目為________。

②該配合物中存在的作用力類型有________ (填字母)。

A.金屬鍵 B.離子鍵 C.共價鍵 D.配位鍵 E.氫鍵 F.范德華力

(5)氧化亞鐵晶體的晶胞結構如圖所示。已知：

氧化亞鐵晶體的密度為 ρgcm﹣3，NA代表阿伏加德羅常數的值。在該晶胞中，與 Fe2+緊鄰且等距離的 Fe2+數目為________，Fe2+與O2﹣最短核間距為________pm。

Answer 1

【答案】ds 直線形 [Ar]3d10 失去第二個電子時，Cu 失去的是全充滿 3d10 電子，Fe 失去的是 4s1 電子 12NA BCD 12 ×1010

【解析】

(1)Ag在第五周期第ⅠB族；依題意：[Ag(NH3)2]+中Ag+以sp雜化成鍵；

(2)銅是29號元素，分析Cu＋基態核外電子排布式；

(3)根據電子排布分析；

(4)①CN-與N2是等電子體，結構相似，根據氮氣電子式書寫；CN-與Fe2+以配位鍵結合，這6個配位鍵都屬于σ鍵，還有6個CN-中各有一個σ鍵；

②根據K4 [Fe(CN)6]分子式分析；

(5)根據晶胞，Fe2+為面心立方，與Fe2+緊鄰且等距離的Fe2+數目為12個；晶胞參數等于相鄰兩個離子核間距的2倍。

(1)Ag在第五周期第ⅠB族，屬于ds區；依題意：[Ag(NH3)2]+中Ag+以sp雜化成鍵，應該是直線形，故答案為：ds；直線形；

(2)銅是29號元素，Cu＋基態核外電子排布式為[Ar]3d10，故答案為：[Ar]3d10；

(3)Cu+的價電子排布式為3d10，Fe+的價電子排布式為3d64s1，Cu+再失去的是3d10上的電子，而Fe+失去的是4s1的電子，由于原子核外電子處于全充滿、半充滿或全空時是穩定的狀態，顯然3d10處于全充滿，更穩定，所以失去第二個電子時，Cu 失去的是全充滿 3d10 電子，需要的能量高，而Fe 失去的是4s1 電子，所需能量低，故答案為：失去第二個電子時，Cu 失去的是全充滿 3d10 電子，Fe 失去的是 4s1 電子；

(4)①CN-與N2是等電子體，結構相似，根據氮氣電子式書寫氫氰根離子電子式為；CN-與Fe2+以配位鍵結合，這6個配位鍵都屬于σ鍵，還有6個CN-中各有一個σ鍵，1個配離子中含有的σ鍵共有12個，則1mol該配離子中含有 12 NA個σ鍵，故答案為：；12NA；

②K4 [Fe(CN)6]是離子化合物，含有離子鍵，陽離子K+與配離子之間以離子鍵結合，Fe2+與CN-以配位鍵結合，CN-中的兩種原子以極性共價鍵結合， 故答案為：BCD；

(5)根據晶胞，Fe2+為面心立方，與Fe2+緊鄰的等距離的Fe2+有12個；用“均攤法”，晶胞中含Fe2+：8+6=4個，含O2-：12+1=4個，晶體的化學式為FeO，1molFeO的質量為72g，1mol晶體的體積為cm3；晶胞的體積為cm3NA4=cm3，晶胞的邊長為cm，Fe2+與O2-最短核間距為cm=cm=1010pm，故答案為：12；×1010。