题目内容
【题目】含有N、P、Fe、Ti等元素的新型材料有着广泛的用途。
(1)基态Fe原子未成对电子数为______个；基态Ti原子的价电子排布图是_____________。
(2)意大利罗马大学的：FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，其中氮原子的轨道杂化形式为__________________________。
(3)比较气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角：PH3________NH3(填“大于”、“小于”或“等于”)，主要原因为____________________________________________________________。
(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如图所示。
①组成M的元素中，电负性最大的是___________(填名称)。
②M中含有_________(填标号)。
A π键 B σ键
C 离子键 D 配位键
(5)已知金刚石的晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如下图B所示，则金属铁晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图__________(填标号)。
(6)某种磁性氮化铁的晶胞结构如图所示，其中距离铁原子最近的铁原子的个数为____________，氮化铁晶胞底边长为a cm，高为c cm，则这种磁性氮化铁的晶体密度为__________g·cm-3(用含a、c和NA的计算式表示)。
【答案】4 
sp3 小于 电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大 氧 ABD A 12 
【解析】
(1) Fe为26号元素，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态原子未成对电子数为4个；Ti为22号元素，基态Ti的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，所以基态Ti原子的价电子排布图是；答案：4；。
（2）N4分子的空间构型与P4类似，4个N原子形成正四面体构型，每个N原子形成3个N-N键，还含有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，故N原子采取sp3杂化；答案：sp3。
(3) 因为电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大，所以PH3小于NH3。答案：小于；电负性N强于P，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间距离越小，成键电子对之间的排斥力增大，键角变大。
(4) ①组成M的元素有Ti、C、H、O、Cl ，其中O的非金属性最强，非金属性越强电负性越大，所以电负性最大的是氧；答案：氧。
②M中有碳碳双键、碳碳单键、C—H键、C—O键等，单键为
键、 双键中含1个键和1个π键；根据M的结构知Ti与O之间有配位键，没有离子键，故选ABD。
(5) )由金刚石的晶胞结构可知，金刚石的晶胞相当于一个大的体心立方堆积中套一个小的体心立方堆积，金属铁的晶胞为体心立方堆积，根据金刚石的晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图知，金属铁的晶胞沿其体对角线垂直在纸面上的投影图为A。答案：A。
(6) 根据均摊法，在氮化铁晶胞中，含有N原子数为2，Fe原子数为2×1/2+12×1/6+3=6，所以氮化铁的化学式Fe3N，其中铁原子最近的铁原子的个数为12；若晶胞底边长为acm，高为ccm，则晶胞的体积是
a2ccm3，所以这种磁性氮化铁的晶体密度为
g÷a2ccm3=g/cm3；答案：12； 。
