Question

[化学--选修物质结构与性质]不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的青睐，它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元素所组成的合金．
（1）写出Fe²⁺的核外电子排布式

 

．将Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共融可制取绿色净水剂K₂FeO₄，其中KNO₃被还原为KNO₂，写出该反应的化学方程式

 

．
（2）[cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中cr的配位数为

 

；已知CrO₅中Cr为+6价，则CrO₅的结构式为

 

．
（3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni（CO）_n，推测Ni（CO）_n的晶体类型

 

；该物质的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为l8，则n=

 

；与Ni（CO）_n中配体互为等电子体的离子的化学式为

 

（写出一个即可）．
（4）常温下，碳与氢以原子个数比1：1形成的气态氢化物中，其分子中的σ键和П键的数目比是

 

，C-H间形成化学键的原子轨道分别是

 

．
（5）铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途．CuH的晶体结构如右图所示，若CuH的密度为d g/cm³，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的边长为

 

cm（用含d和NA的式子表示）．

Answer 1

分析：（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变为Fe²⁺，根据构造原理写出Fe²⁺基态离子核外电子排布式；将Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共融可制取绿色净水剂K₂FeO₄，其中KNO₃被还原为KNO₂，同时还生成KNO₂和H₂O，依据化学方程式的书写原则，原子守恒，氧化还原反应的化合价升降总数相同进行相等；
（2）根据配合物组成判断配位数，CrO₅中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O，在4个Cr-O键中Cr为+1价，在Cr=O键注重Cr为+2价，以此书写结构式；
（3）根据其状态、熔点判断四羰基镍的晶体类型；
Ni的价电子数为10，每个配体提供一个电子对，根据10+2n=18计算；
等电子体中原子数和价电子数都相同；
（4）常温下，碳与氢以原子个数比1：1形成的气态氢化物为乙炔（C₂H₂），1个单键是1个σ键，1个双键中含有1个σ键1个П键，1个三键中含有1个σ键2个П键，乙炔分子中，碳原子的sp¹杂化轨道和氢原子的1s轨道形成共价键；
（5）利用均摊法计算该晶胞中含有的铜原子和氢原子个数，再根据质量、密度和体积之间的关系式计算，设晶胞的边长为a，利用a=

3	M NA ×4 d

解答；

解答：解：（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变为Fe²⁺，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶；
将Fe₂O₃、KNO₃、KOH混合加热共融可制取绿色净水剂K₂FeO₄，其中KNO₃被还原为KNO₂，同时还生成KNO₂和H₂O，配平得到化学方程式为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；
故答案为：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH

高温  .

2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr与4个H₂O，2个Cl^-形成配位键，所以配位数为6，CrO₅中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O，在4个Cr-O键中Cr为+1价，在Cr=O键中Cr为+2价，则结构式为；
故答案为：6；；
（3）Ni（CO）₄是液态挥发性物质，所以其熔点较低，故为分子晶体；
Ni的价电子数为10，每个配体提供一个电子对，则10+2n=18，故n=4，
等电子体中原子数和价电子数都相同，则 CN^-、N₂、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体，
故答案为：分子晶体；4；CN^-；
（4）常温下，碳与氢以原子个数比1：1形成的气态氢化物为乙炔（C₂H₂），分子中含有2个单键，1个三键，所以分子中含31个σ键，2个П键，分子中的σ键和П键的数目比是3：2；乙炔分子中，碳原子的sp¹杂化轨道和氢原子的1s轨道形成共价键；
故答案3：2；碳原子的sp¹杂化轨道和氢原子的1s轨道；
（5）该晶胞中含有4个H原子，铜原子个数=

1

8

×8+6×

1

2

=4，所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子，设该晶胞的边长为a，则a=

3	M NA ×4 d

=

3	260 dNA

；
故答案为：

3	260 dNA

；

点评：本题考查较为综合，题目难度较大，涉及晶胞的计算、价电子排布式的书写、等电子体、化学键等知识点，晶胞的计算是学习难点，应熟练掌握．