题目内容
【题目】[化学-选修3:物质结构与性质]
铁、铜、铬、镍及其化合物在现代社会中的用途越来越广泛。
(1)铁在元素周期表中的位置是_____________,基态铁原子价电子排布式为___________。
(2)锂—磷酸氧铜电池正极的的活性物质是Cu4O(PO4)2,PO43-的空间构型是______________,P、S元素第一电离能大小关系为_______________。
(3)镍可与CO形成配合物Ni(CO)n,CO分子与N2互为等电子体,则中CO分子σ键与π键的个数比为________;该配合物的熔点是170℃,则Ni(CO)n 属于 _______晶体。
(4)在铬的摧化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO),乙醛分子中碳原子的杂化方式是______,乙醇极易溶于水,其主要原因是_______________。
(5)立方NiO晶体结构类似于NaCl,则Ni2+的配位数为________,其晶胞边长为a cm,列式表示NiO晶体的密度为____g/cm3(不必计算出结果,阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】 第四周期VIII族 3d64s2 正四面体 P>S 1:2 分子 sp2和sp3 乙醇能与水形成分子间氢键 6
【解析】(1)Fe的原子序数为26,有4个电子层,最外层电子数为2,其原子结构示意图为,位于元素周期表中第四周期第ⅤⅢ族;基态铁原子价电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2
(2)根据价层电子对互斥理论,PO43-中P原子的价层电子对=4+(1/2)╳(5+3-4×2)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型正四面体。同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素,所以P、S元素第一电离能为P>S。
(3)CO与N2结构相似,含有C≡O键,含有1个σ键,2个π键,CO分子内σ键与π键个数之比为1:2;因该配合物的熔点是170℃,则该物质为固态,属于分子晶体。
(4)乙醛中碳原子杂化类型:一个sp3,一个sp2。甲基C原子以sp3杂化轨道成键、醛基C原子以sp2杂化轨道成键(-CHO)、分子为极性分子。乙醇是极性分子,有个亲水基团,与水结合形成氢键,所以易溶于水。
(5)因氯化钠配位数为6,而立方NiO晶体结构类似于NaCl,则Ni2+的配位数为6,根据NiO晶胞结构可以得出:每个晶胞属有的Ni2+和O2-为4对.假设有1mol NiO晶体,则有Ni2+和O2- 共NA(阿伏加德罗常数)对,质量为75g.1mol NiO晶体含有的晶胞数为:NA/4,每个晶胞的体积为a3 cm3,则根据:ρ=m/V 得到NaCl晶体的密度为:75/(a3×NA/4) g/cm3=).
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