Question

【题目】【化学一选修3:物质结构与性质】铁、钻、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问题:

(1)基态钴原子的价电子排布式为________，铁、钴、镍的基态原子核外未成对电子数最少的是_____________

(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示,中心离子为钴离子,酞钴分子中与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是__________ (填1、2、3、4)，三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为____(用相应的元素符号表示);碳原子的杂化轨道类型为_________

(3)Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO) x晶体属于_______ (填晶体类型),若配合物Fe(CO) x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=_________

(4)NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiO ______ FeO(填“>”“<”或“=”),原因是___________________________。

(5)NiAs的晶胞结构如图所示:

①镍离子的配位数为_________。

②若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为pg.cm-1,则该晶胞中最近的离子之间的距离为_____cm。(写出计算表达式)

Answer 1

【答案】 3d74s2 镍 2、4 N>C>H sp2 分子晶体 5 ＞ 相同电荷的离子，半径越小，离子间的静电作用力越大，离子晶体的晶格能越大 4 ×√536/NA×p cm

【解析】（1）Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为:；钴原子的价电子排布式为3d74s2；铁、钴、镍的原子核外电子排布为3d64s2 、3d74s2 、3d84s2、因此核外未成对电子数最少的是镍；正确答案：3d74s2 ；镍。

（2）从图中可知：酞钴分子中与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是2、4；酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H,同周期自左而右电负性增大,非金属性越强电负性越大,故电负性N>C>H ；分子中C原子均形成3个键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,碳原子的杂化轨道类型为；正确答案： 2、4 ； N>C>H； sp2 。

(3)分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体；配合物的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，，；正确答案：分子晶体；5 。

（4）、的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关， 相同电荷的离子，半径越小，离子间的静电作用力越大，离子晶体的晶格能越大，熔点越高； 因为的离子半径小于的离子半径，所以熔点是；正确答案：＞；同电荷的离子，半径越小，离子间的静电作用力越大，离子晶体的晶格能越大，熔点越高。

（5）晶胞中镍原子数目为，砷原子数目为4，晶胞的质量为4×（59+75）/NAg, 晶胞体积=4×（59+75）/NA÷p=536/ NA×pcm3；则晶胞棱长r= ；砷原子与周围的4个镍原子形成正四面体结构，砷原子与正四面体顶点镍的距离最近，砷原子与镍原子连线处于晶胞体对角线上，且为体对角线长度的，等于晶胞棱长的r，故镍与砷最近距离为×;正确答案： ×。