Question

【题目】第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：

（1）基态Cu原子电子排布式为：__________。

（2）过渡金属单质及化合物是有机合成反应的重要催化剂。

例如：

①苯甲醇中碳原子的杂化类型是___________。

②苯甲醇的沸点比苯甲醛_______ 。(填“高”或“低”)

③苯甲醛分子中三种非金属元素C、O、H的电负性由大到小的顺序是____________ 。

（3）多数过渡金属的配离子在水中有颜色，其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能，用表示，中心离子电荷数越大，中心与配体距离越近，则作用越强，越大。分裂能（）Co(H2O)62+_______Co(H2O)63+(填“ > ”“〈”或“ =”）。

（4）钨与碳组成一种特殊材料，其晶体的晶胞如图1所示，它的熔点为2870℃、硬度类似金刚石，预测它的晶体类型是_________。

（5）Fe的一种晶体如图2所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，铁原子的半径是r cm，该晶体的密度是ρ g/cm3，则铁的相对原子质量为___（只列出计算式）

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s1 sp2、sp3 高 O>C>H < 原子晶体

【解析】

（1）注意铜的电子排布的特殊性，保证3d轨道全满；

（2）注意苯环的碳的杂化方式与侧链上碳的杂化方式不同；醇的沸点相对偏高是因为形成了分子间氢键；电负性大小是对元素非金属性强弱的直接度量；

（3）用好题给信息中分裂能强弱的影响因素；

（4）所给晶胞不必采用均摊法分析，直接根据性质进行预测即可；

（5）采用均摊法算出每个晶胞中的铁原子数，利用密度公式求算。

（1）基态铜原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

（2）①苯甲醇中苯环上的碳采取sp2杂化，侧链碳采取sp3杂化；

②由于苯甲醇能形成分子间氢键而苯甲醛不能，所以苯甲醇的沸点高于苯甲醛；

③元素的非金属性越强，电负性越大。C、O、H的电负性由大到小的顺序是O>C>H；

（3）Co(H2O)62+和Co(H2O)63+相比较，前者的中心离子电荷数小，离子半径：Co2+大于Co3+，所以前者的分裂能小；

（4）该晶体的熔点很高，硬度大，符合原子晶体的特点，故预测该晶体类型是原子晶体；

（5）在所给的铁晶胞中，与一个铁原子最近的铁原子的距离为立方体的边长的，这样的原子有8个，所以铁的配位数为8，因为铁原子的半径是rcm，根据该铁的晶胞的结构可以知道，晶胞的边长为，在每个晶胞中含有铁原子的数目为，设铁原子的相对原子质量为M，根据密度可得，所以。