Question

【題目】Cr、Fe、Ni單質及化合物有重要的用途。

（1）用Cr2O3作原料，鋁粉作還原劑的鋁熱法是生產金屬鉻的主要方法之一，該反應是一個自發放熱反應，由此可判斷Cr—O鍵和Al—O鍵中____________鍵更強。研究發現氣態氯化鋁(Al2Cl6)是具有配位鍵的化合物，可溶于非極性溶劑，由此可知該分子是______(填“極性”或“非極性”)的。

（2）鐵有α、γ、δ三種晶體構型，其中α－Fe單質為體心立方晶體，δ－Fe單質為簡單立方晶體。則這兩種晶體結構中鐵原子的配位數之比是______。

（3）FeS2晶體的晶胞如下圖所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數的值為NA，其晶體密度的計算表達式為___________g·cm3；晶胞中Fe2+位于S22—所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為______nm。

（4）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構型是__________。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為__________，提供孤電子對的成鍵原子是___________。

Answer 1

【答案】Al—O 非極性 4∶3 正四面體 配位鍵 N

【解析】

（1）反應Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3是放熱反應，△H＜O，由反應熱△H=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，可知Cr-O鍵的鍵能小于Al-O鍵，Al-O穩定性更強；氣態氯化鋁（Al2Cl6）是具有配位鍵的化合物，可溶于非極性溶劑，根據相似相溶原理可知該分子是非極性分子；

（2）α、δ兩種晶胞中鐵原子的配位數分別為8、6，則配位數之比為8：6=4：3；

（3）根據晶胞結構可知含有亞鐵離子的個數是12+1=4,過硫根離子個數是8+6=4，晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數的值為NA，則其晶體密度的計算表達式為；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長是面對角線的一半，則為 nm；

（4）①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子價層電子對個數=4+=4，且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷硫酸根離子的立體構型為正四面體；

②含有孤電子對和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空軌道、NH3提供孤電子對，所以在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學鍵稱為配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。