Question

3．许多金属及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，回答下列问题：
（1）铁元素在周期表中的位置第四周期第VIII族，试从电子排布角度解释Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺原因：Fe²⁺的价电子3d⁶失去一个电子可形成3d⁵半充满稳定结构．
（2）CO与N₂结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2；配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供配位电子总数之和为18，则n=4．
（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，回答：
①Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为0.069nm和0.078nm，则熔点NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）．
②NiO晶体中Ni的配位数为6．
（4）金属Cu₂O为半导体材料，与稀硫酸反应得到蓝色溶液及一种单质，写出该反应的离子方程式为Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．
（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为1：3．

Answer 1

分析 （1）铁的原子序数为26，在周期表中处于第四周期第VIII族；结构亚铁离子和铁离子的电子排布式进行判断；
（2）CO与N₂结构相似，应含有C≡O键；
②Ni的家电子数为10，每个配体提供一个电子对，根据10+2n=18计算；
（3）①影响离子晶体的因素有电荷因素和半径因素；
②NaCl中钠离子的配位数为6；
（4）根据化合价变化可知，氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、Cu和水，据此写出反应的离子方程式；
（5）利用均摊法计算两种金属原子个数之比．

解答 解：（1）铁为26号元素，元素在周期表中位于第四周期Ⅷ族；由于Fe²⁺的价电子3d⁶失去一个电子可形成3d⁵半充满稳定结构，所以Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺，
故答案为：第四周期Ⅷ族；Fe²⁺的价电子3d⁶失去一个电子可形成3d⁵半充满稳定结构；
（2）①CO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，
故答案为：1：2；
 ②Ni的家电子数为10，每个配体提供一个电子对，则10+2n=18，n=4，
故答案为：4；
（3）①Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，离子半径越小，离子键作用力越大，晶体的熔沸点越高，所以熔点NiO＞FeO，
故答案为：＞；
②NaCl中钠离子和氯离子的配位数分别为6，NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6，
故答案为：6；
（4）Cu₂O与稀硫酸反应得到蓝色溶液及一种单质，根据氧化还原反应中化合价变化可知，氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、Cu和水，反应的离子方程式为：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，
故答案为：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；
（5）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3，
故答案为：1：3．

点评 本题考查了金属单质及其化合物的综合应用、晶体结构与性质、晶胞计算等知识，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力，注意掌握常见金属单质及其化合物的性质，明确均摊法在晶胞计算中的应用．