Question

【題目】不銹鋼主要是由鐵、鎳、銅、碳等元素所組成的合金。具有優異的抗腐蝕性能。

（1）鐵元素在周期表中的位置是________________，其基態原子的價電子排布圖為___________________，基態三價陽離子最外層有________種運動狀態不同的電子。

（2）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發性液體Ni(CO)n ，Ni(CO)n晶體屬于___（填晶體類型）。寫出一個與Ni(CO)n中配體互為等電子體的離子的化學式為___________。

（3）已知銅晶體為面心立方最密堆積，若該晶體中一個晶胞的邊長為a cm，則銅晶體的密度為________________g/cm3（寫出含a的表達式，用NA表示阿伏加德羅常數的值）。若銅的原子半徑為r cm ，則在銅晶胞中用r表示出這種堆積模型的空間利用率為_________(保留兩位小數)。

（4）鄰羥基苯甲酸（又名水楊酸，）和對羥基苯甲酸（）都是二元酸。二者沸點相差較大的理由是_______________________________。已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1.1×10-10；水楊酸第一級電離形成的離子能形成分子內氫鍵。據此判斷，相同溫度下電離平衡常數Ka2(水楊酸)_______Ka(苯酚)（填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】第四周期第Ⅷ族13分子晶體CN-（C22- 、O22+）256/a3NA0.74對羥基苯甲酸只在分子間形成氫鍵，鄰羥基苯甲酸只在分子內形成氫鍵，所以前者沸點高于后者<

【解析】

試題（1）鐵基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，鐵的外圍電子排布是3d64s2；基態三價陽離子電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，最外層有13個電子；（2）根據Ni(CO)n是易揮發液體分析；Ni(CO)n中配體是CO，等電子體是原子數相同、價電子數相同的微粒；（3）銅晶體為面心立方最密堆積，則1個晶胞含有銅原子數是；銅晶體為面心立方最密堆積，若銅的原子半徑為r cm ，則晶胞邊長為cm 。（4）對羥基苯甲酸只在分子間形成氫鍵，鄰羥基苯甲酸只在分子內形成氫鍵；中形成分子內氫鍵，使該微粒中酚羥基更難電離出H+；

解析：（1）鐵基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，鐵在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，鐵的價電子排布圖為3d64s2；基態三價陽離子電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，最外層有13個電子，所以最外層有13種運動狀態不同的電子；（2）Ni(CO)n是易揮發液體，說明熔點低，屬于分子晶體；Ni(CO)n中配體是CO，其等電子體是CN-或C22-；（3）銅晶體為面心立方最密堆積，則1個晶胞含有銅原子數是；一個晶胞的邊長為a cm，晶胞的體積為 ，則銅晶體的密度為 g/cm3；若銅的原子半徑為r cm ，則晶胞邊長為cm，晶胞的體積是 ，1個晶胞含有4個銅原子， 4個銅原子的體積是 ，這種堆積模型的空間利用率為 =0.74；（4）對羥基苯甲酸只在分子間形成氫鍵，鄰羥基苯甲酸只在分子內形成氫鍵，所以所以前者沸點高于后者；中形成分子內氫鍵，使該微粒中酚羥基更難電離出H+，導致該微粒酸性小于苯酚，所以相同溫度下電離平衡常數Ka2（水楊酸）＜Ka（苯酚）。