Question

【題目】【化學一選修3:物質結構與性質】鐵、鉆、鎳等金屬及其化合物在科學研究和工業(yè)生產中應用十分廣泛。回答下列問題:

(1)基態(tài)鈷原子的價電子排布式為________，鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最少的是_____________

(2)酞菁鈷分子的結構簡式如圖所示,中心離子為鈷離子,酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結合的氮原子的編號是__________ (填1、2、3、4)，三種非金屬原子的電負性由大到小的順序為____(用相應的元素符號表示);碳原子的雜化軌道類型為_________

(3)Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO) x晶體屬于_______ (填晶體類型),若配合物Fe(CO) x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x=_________

(4)NiO、FeO的晶體結構類型與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點NiO ______ FeO(填“>”“<”或“=”),原因是___________________________。

(5)NiAs的晶胞結構如圖所示:

①鎳離子的配位數(shù)為_________。

②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為pg.cm-1,則該晶胞中最近的離子之間的距離為_____cm。(寫出計算表達式)

Answer 1

【答案】 3d74s2 鎳 2、4 N>C>H sp2 分子晶體 5 ＞ 相同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的晶格能越大 4 ×√536/NA×p cm

【解析】（1）Co為27號元素，原子核外電子數(shù)為27，根據(jù)能量最低原理，其核外電子排布式為:；鈷原子的價電子排布式為3d74s2；鐵、鈷、鎳的原子核外電子排布為3d64s2 、3d74s2 、3d84s2、因此核外未成對電子數(shù)最少的是鎳；正確答案：3d74s2 ；鎳。

（2）從圖中可知：酞鈷分子中與鈷離子通過配位鍵結合的氮原子的編號是2、4；酞菁鈷中三種非金屬原子為C、N、H,同周期自左而右電負性增大,非金屬性越強電負性越大,故電負性N>C>H ；分子中C原子均形成3個鍵,沒有孤對電子,雜化軌道數(shù)目為3,碳原子的雜化軌道類型為；正確答案： 2、4 ； N>C>H； sp2 。

(3)分子晶體的熔沸點較低，根據(jù)題給信息知，該物質的熔沸點較低，所以為分子晶體；配合物的中心原子是鐵原子，其價電子數(shù)是8，每個配體提供的電子數(shù)是2，，；正確答案：分子晶體；5 。

（4）、的晶體結構類型均與氯化鈉的相同,說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點與離子鍵的強弱有關， 相同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的晶格能越大，熔點越高； 因為的離子半徑小于的離子半徑，所以熔點是；正確答案：＞；同電荷的離子，半徑越小，離子間的靜電作用力越大，離子晶體的晶格能越大，熔點越高。

（5）晶胞中鎳原子數(shù)目為，砷原子數(shù)目為4，晶胞的質量為4×（59+75）/NAg, 晶胞體積=4×（59+75）/NA÷p=536/ NA×pcm3；則晶胞棱長r= ；砷原子與周圍的4個鎳原子形成正四面體結構，砷原子與正四面體頂點鎳的距離最近，砷原子與鎳原子連線處于晶胞體對角線上，且為體對角線長度的，等于晶胞棱長的r，故鎳與砷最近距離為×;正確答案： ×。