Question

【题目】硼、碳、氮、氟、硫、铁等元素的化合物广泛存在于自然界，回答下列问题：
（1）基态铁原子的外围电子排布式为；Fe3+比Fe2+稳定的原因是 ．
（2）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有种．
（3）NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，NF3分子的空间构型为；在NF3中，N原子的杂化轨道类型为 ．
（4）与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为 ， 层间作用力为 ．
（5）S和Fe形成的某化合物，其晶胞如图所示，则该物质的化学式为 ． 假设该晶胞的密度为ρ g/cm3 ， 用NA表示阿伏加德罗常数，则该晶胞中距离最近的S原子之间的距离为（列出计算式即可）cm．

Answer 1

【答案】
（1）3d64s2；Fe3+的3d轨道为半充满状态
（2）3
（3）三角锥形；sp3
（4）共价键；范德华力
（5）FeS； ×
【解析】解：（1）基态铁原子的外围电子为其3d、4s电子，根据构造原理书写其外围电子排布式为3d64s2；各轨道处于全满、半满、全空为稳定状态，Fe3+的3d轨道为半充满状态，化学性质比Fe2+稳定，所以答案是：3d64s2；Fe3+的3d轨道为半充满状态；（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，根据电离能的变化规律，半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期原子序数大的原子高，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素，
所以答案是：3；（3）NF3分子中N原子孤电子对数= =1、价层电子对数=3+1=4，为三角锥形结构，N原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，
所以答案是：三角锥形；sp3；（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为共价键，层间作用力为范德华力，所以答案是：共价键；范德华力；（5）该晶胞中Fe原子个数是4、S原子个数=8× +6× =4，根据S和Fe原子个数之比确定化学式为FeS；
该晶胞体积= = cm3 ， 晶胞棱长= cm，该晶胞中距离最近的S原子之间的距离为晶胞棱长的 倍，为 × cm= × cm，
所以答案是：FeS； × cm．