Question

【题目】翡翠是玉石中的一种，其主要成分为硅酸铝钠NaAl(Si2O6)，常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。请回答下列问题：

(1)基态镍原子的外围电子排布图为___________;与其同周期的基态原子的M层电子全充满的元素位于周期表的__________、___________区。

(2)翡翠中主要成分硅酸铝钠中四种元素电负性由小到大的顺序是___________。

(3)铬可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。

①NH3分子的ⅤSEPR模型是___________。

②键角大小关系NH3___________PH3(填“>”<”或“=”)。

③NF3不易与Cr3+形成配离子，其原因是___________。

(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体，如下图所示。

γ－Fe晶体的一个晶胞中所含有的铁原子数为___________，δ－Fe、α－Fe两种晶胞中铁原子的配位数之比为___________。已知δ－Fe晶体的密度为dg/cm，NA表示阿伏伽德罗常数的数值，则Fe原子半径为___________pm(列表达式)

Answer 1

【答案】 ds p Na＜Al＜Si<O 四面体 ＞ F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cr3+形成配离子 4 4:3

【解析】

(l)Ni为28号元素，根据核外电子排布规律,基态Ni原子的电子排布式为[Ar] 3d84s2，电子排布图为；与其同周期的基态原子的M层电子全充满的元素是Zn和Ga、Ge、As、Se、Br、Kr，Zn位于周期表的ds区，Ga、Ge、As、Se、Br、Kr位于周期表的p区。答案：；ds；p；

（2）非金属性越强第一电离能越大，同一周期的元素自左向右第一电离能呈增大趋势，硅酸铝钠中含有Na、Al、Si、O四种元素，O的非金属性最强，Na、Al、Si在同周期，第一电离能逐渐增大，所以第一电离能由小到大的顺序是Na＜Al＜Si＜O。答案为： Na＜Al＜Si＜O；

（3）铬可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物。

①氨气分子中氮价层电子对数=σ键个数+孤电子对数=3+1/2(5-3×1)=4,所以VSEPR模型为正四面体结构；答案：正四面体。

②因N、P在同一主族且半径是N＜P,原子核间斥力大，所以键角NH3＞PH3；答案：＞

③NF3不易与Cr3+形成配离子，其原因是F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cr3+形成配离子；答案：F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cr3+形成配离子。

（4）γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×1/8+6×1/2=4，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为8:6=4:3；一个晶胞的质量m=M/NA=2×56/NAg，根据m=ρV，即V=2×56/NAd=2×56/dNAcm3；则晶胞棱长为，处于体对角线上的原子相邻，则4r=，故r==pm。答案：4； 4:3 ；.