Question

【题目】金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的用途。

（1）三氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示：

①此配合物中，铁离子价电子排布图为_____；

②此配离子中碳原子的杂化轨道类型为_____；

③此配离子中含有的化学键为_____。

A．离子键 B．金属键 C．极性键 D．非极性键 E．配位键 F．氢键 G．σ键 H．π键

（2）NO2-与钴盐形成的配离子[Co(NO2)6]3-可用于检验K+的存在。NO2-离子的VSEPR模型名称为_____，K3[Co(NO2)6]是黄色沉淀，该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是_____。

（3）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2，其中适合作录音带磁粉原料的是_____。

（4）锰的一种配合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3，写出两种与BH4-互为等电子体的微粒_____（请写一个分子和一个离子）。

（5）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛，立方ZnS晶体的结构如图所示，a的配位数为_____，已知晶胞密度为ρ g/cm3，则相邻2个b微粒之间的距离为_____nm（列计算式）。

Answer 1

【答案】 sp2、sp3 C D E G H 平面三角形 O>N>Co>K CrO2 CH4（SiH4）、NH4+ 4 （或）

【解析】试题分析：本题考查物质结构与性质，主要考查价电子排布图的书写，电负性的比较，杂化方式和VSEPR模型的判断，化学键的类型，等电子体的书写，配位数的确定，晶体的计算。

（1）①铁的原子序数为26，基态铁原子核外电子数为26，根据构造原理，基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的价电子排布式图为。

②此配离子中-C2H5和-CH3中碳原子为sp3杂化，“C=O”和“C=C”中碳原子为sp2杂化，此配离子中碳原子的杂化类型为sp3杂化、sp2杂化。

③根据配离子的结构知，乙酰乙酸乙酯中碳碳之间存在非极性键，碳氢、碳氧、氧氢之间存在极性键，单键中只有σ键，碳碳双键和碳氧双键中存在σ键和π键，Fe3+与乙酰乙酸乙酯之间存在配位键，此配离子中含有的化学键为极性键、非极性键、配位键、σ键和π键，答案选CDEGH。

（2）NO2-中中心原子N的孤电子对数为（5+1-22）=1，成键电子对数为2，价层电子对数为1+2=3，NO2-的VSEPR模型为平面三角形。元素的非金属性越强电负性越大，元素的金属性越强电负性越小，则四种元素的电负性由大到小的顺序为ONCoK。

（3）V2O5中金属阳离子为V5+，V5+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，没有未成对电子；CrO2中金属阳离子为Cr4+，Cr4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，3d上有2个未成对电子；根据“金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好”，适合作录音带磁粉原料的是CrO2。

（4）用替换法，与BH4-互为等电子体的分子为CH4、SiH4，离子为NH4+等。

（5）由晶胞可见b的配位数为4，该晶体的化学式为ZnS，则a的配位数也为4。用“均摊法”，晶胞中含a：8+6=4，含b：4，设晶胞的边长为x，则晶胞的体积为x3，1mol晶体的体积为NA，1mol晶体的质量为（32+65）g=97g，1mol晶体的体积为， NA=，解得x=cm。根据晶胞相邻2个b微粒之间的距离为面对角线的一半，相邻2个b微粒之间的距离为x=cm=107nm。