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【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]
具有自主知识产权、中国制造的C919,是一款与波音737MAX同等体量的民用飞机。制造C919需要大量的合金材料,其中包括钢,钢是现代社会的物质基础,钢中除含有铁外还含有碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫等元素。请回答下列有关问题:
(1)基态Mn原子的价电子排布式为___________。
(2)NO3-的立体构型名称为___________,其中心原子的杂化方式为___________。
(3)C、O、Si三种元素第一电离能由大到小的顺序是___________。
(4)写出和CN-互为等电子体的一种离子的电子式___________。
(5)铵盐大多易分解,NH4F和NH4Br两种盐中较易分解的是___________(填化学式);理由是___________。
(6)氧化亚铁晶胞与NaC1的相似,NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷,某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O,其中包含有Fe2+和Fe3+,晶胞边长为apm,该晶体的密度为ρg·cm-3,则a=___________(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】3d54s2 平面三角形 sp2 O>C>Si )NH4F F原子半径比Br原子半径小,H-F键比H-Br键强,H-F键比H-Br键更易形成,F-更易夺取NH4+中的H+
【解析】
(1)基态Mn原子的价电子排布在3d、4s轨道上;
(2)根据价电子互斥理论分析NO3-的立体构型;
(3)同周期元素从左到右第一电离能增大,同一主族元素从上到下第一电离能减小;
(4)原子数相同、价电子数也相同的粒子为等电子体;
(5)F原子半径比Br原子半径小,H-F键比H-Br键强;
(6)根据均摊原则,每个晶胞含有O2-的个数是,实际组成为Fe0.9O,所以每个晶胞含有铁原子3.6个,根据
计算a值。
(1)Mn原子价电子排布式为3d54s2
(2)NO3-中心原子N的价层电子对总数为3,中心原子的杂化方式为sp2杂化,又因为N原子配位原子数为3,无孤电子对,所以此离子的空间构型为平面三角形。
(3)同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,故O>C>Si;
(4)与CN-互为等电子体的离子为NO+、C22-,电子式为;
(5)F原子半径比Br原子半径小,H-F键比H-Br键强,H-F键比H-Br键更易形成,F-更易夺取NH4+中的H+,所以NH4F更易分解。
(6)根据均摊原则,每个晶胞含有O2-的个数是,实际组成为Fe0.9O,所以每个晶胞含有铁原子3.6个,故1个Fe0.9O晶胞的质量为4×(0.9×56+16)/NA,晶胞边长
pm。
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