题目内容

6．过渡金属元素及其化合物的应用广泛，是科学家们进行前沿研究的方向之一．
（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉做显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰．相关的反应如下：4FeCl3+2NH2OH•HCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①基态Fe原子中，电子占有的最高能层符号为N，核外未成对电子数为4，Fe3+在基态时，外围电子排布图为．
②羟胺中（NH2OH）采用sp3杂化的原子有N、O，三种元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞H；与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为CCl4（SiF4或SiCl4）．
（2）过渡金属原子可以与CO分子形成配合物，配合物价电子总数符合18电子规则．如Cr可以与CO形成Cr（CO）6分子：价电子总数（18）=Cr的价电子数（6）+CO提供电子数（2×6）．
Fe、Ni两种原子都能与CO形成配合物，其化学式分别为Fe（CO）5、Ni（CO）4．
（3）Pt2+的常见配合物Pt（NH3）2Cl2存在两种不同的结构：一种为淡黄色（Q），不具有抗癌作用，在水中的溶解度较小；另一种为黄绿色（P），具有抗癌作用，在水中的溶解度较大．
①Q是非极性分子（选填“极性”或“非极性”）．
②P分子的结构简式为．
（4）NiXO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，晶胞边长为a pm．晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$a pm．若晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，此晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为8：3．

分析 （1）①铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d64s2，Fe3+在基态时，外围电子排布为3d5，根据泡利原理、洪特规则画出排布图；
②羟胺中（NH2OH）中N原子形成3个σ键、含有1对孤电子对，O原子形成2个σ键、含有2对孤电子对，杂化轨道数目均为4；
非金属性越强电负性越大；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；
（2）根据18电子规则计算配合物中CO分子数目，进而书写配合物化学式；
（3）若Pt（NH3）2Cl2为四面体结构，此结构中NH3、Cl-之间只存在相邻关系，因此只有一种结构，当Pt（NH3）2Cl2为平面四边形结构时，两个NH3间存在对位与邻位两种关系，因Q溶解度较小，而水为极性分子，故Q是非极性分子，为对称结构，P为极性分子；
（4）由于NiXO晶体晶胞结构为NaCl型，所以晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为晶胞面对角线的$\frac{1}{2}$，晶胞面对角线则可由晶胞棱边长求得，根据NiXO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni2﹢与Ni3﹢的最简整数比．

解答 解：（1）①铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d64s2，电子占有的最高能层符号为N，3d轨道有4个未成对电子，Fe3+在基态时，外围电子排布为3d5，外围电子排布图为，
故答案为：N；4；；
②羟胺中（NH2OH）中N原子形成3个σ键、含有1对孤电子对，O原子形成2个σ键、含有2对孤电子对，杂化轨道数目均为4，所以采用sp3杂化的原子有N、O原子，同一周期元素电负性从左到右递增，非金属越强电负性越大，故电负性大小顺序是O＞N＞H；
原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为 CCl4（SiF4或SiCl4），
故答案为：N、O；O＞N＞H；CCl4（SiF4或SiCl4）；
（2）丁为铁元素，价电子数为8，根据18电子规则，它可以结合5个CO形成配合物，戊为镍元素，价电子数为10，根据18电子规则，它可以结合4个CO形成配合物，所以这两种元素形成的配合物的化学式分别为Fe（CO）5、Ni（CO）4，
故答案为：Fe（CO）5、Ni（CO）4；
（3）①Pt（YH3）2Z2为PtCl2（NH3）2，根据相似相溶原理，因为淡黄色固体Q，较难溶于极性溶剂水，则Q为非金属性分子，
故答案为：非极性；
②通过相似相溶原理可知两种固体一种为极性分子，另一种为非极性分子，若PtCl2（NH3）2为四面体结构，只能为极性分子，故只能为平面正方形结构，黄绿色（P）在水中的溶解度较大，则P为极性分子，其结构简式为，
故答案为：．
（4）由于NiXO晶体晶胞结构为NaCl型，所以晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为晶胞面对角线的$\frac{1}{2}$，由晶胞棱边长可得晶胞面对角线为长为：$\sqrt{2}$a pm，则晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为：$\frac{\sqrt{2}}{2}$a pm，
设晶体中Ni2﹢与Ni3﹢的最简整数比为x：y，根据NiXO中化合价代数和为零可知$\frac{2x+3y}{x+y}$×0.88=2，由此解得x：y=8：3，
故答案为：$\frac{\sqrt{2}}{2}$a；8：3．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、等电子体、杂化方式、配合物、分子结构与性质、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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16．请根据如表相关信息，回答问题．
A基态原子最外层电子数是次外层的三倍
B基态原子核外有13种不同运动状态的电子
C与B同一周期，原子中未成对电子数是同周期中最多
DD2-的核外电子排布与氩原子相同
E是ds区原子序数最小的元素
（1）请把B以及B同周期且原子序数比B小的原子按第一电离能从大到小的顺序排列：Mg＞Al＞Na（用相应的元素符号表示）．A、D两种元素中，电负性A＞D （填“＞”或“＜”）
（2）A3分子的空间构型为V形，与其互为等电子体的分子为SO2；
（3）解释在水中的溶解度C7H15OH比乙醇低的原因是：乙醇中的羟基与水的羟基结构相似所以溶解度大，C7H15OH中烃基大，与水的羟基结构相似程度小所以溶解度小，C7H15OH 中采用sp3杂化的原子共有8个；
（4）E（NH3）42+配离子中存在的化学键类型有①③（填序号）：
①配位键  ②金属键  ③极性共价键  ④非极性共价键  ⑤离子键  ⑥氢键
若 E（NH3）42+具有对称的空间构型．且当 E（NH3）42+中的两个NH3分子被两个Cl-取代时．能得到两种不同结构的产物，则 E（NH3）42+的空间构型为a（填序号）．
a．平面正方形b．正四面体  c．三角锥形    d．V形
（5）单质E晶胞如图所示，已知E元素相对原子质量为M，原子半径为r pm，密度为ρg/cm3 （1pm=10-10cm）那么写出阿伏伽德罗常数NA的表达式$\frac{\sqrt{2}×10{\;}^{30}M}{8ρr{\;}^{3}}$（用M、r、ρ表示）．
17．一定质量的某有机物和足量的金属钠反应，可得到Va L气体．向等质量该有机物的溶液中加入足量的Na2CO3溶液，可得到Vb L气体（不考虑气体溶于水），已知在同温同压下Va＞Vb，则该有机物可能是（　　）
A．CH3CH（OH）COOHB．HO（CH2）2CHOC．HOOC-COOHD．CH3CH2COOH
14．下列各组物质的性质比较中，不正确的是（　　）
A．稳定性：HCl＞H2S＞H2OB．碱性：KOH＞NaOH＞Mg（OH）2
C．酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4D．还原性：I-＞Br -＞Cl-
1．为了检验FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（　　）
A．盐酸B．铁片C．KSCN溶液D．石蕊溶液
11．汽车尾气中CO、NOx 以及燃煤废弃中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义．吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如图1（Ce为铈元素）：

（1）装置Ⅰ中，NaOH溶液吸收SO2也可生成Na2SO3和NaHSO3的混合溶液
①写出NaOH溶液吸收SO2生成等物质的量的Na2SO3和NaHSO3混合溶液时总反应的离子方程式2SO2+3OH-=HSO3-+SO32-+H2O
②已知混合液pH随n（SO32-）：n（HSO3-）变化关系如表：
n（SO32-）：n（HSO3-）91：91：19：91
pH8.27.26.2
当混合液中n（SO32-）：n（HSO3-）=1：1时，c（Na+）＞c（HSO3-）+2c（SO32-）（填“＞”“=”或“＜”）
（2）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出只生成NO2-的离子方程式NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+
（3）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图所示．

①生成的Ce4+从电解槽的a（填字母序号）口流出；
②生成S2O42-的电极反应式为2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O；
（4）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为a g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NO3-，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2$\frac{5600a}{23}$ L．（用含a代数式表示）
18．下列实验操作过程中，最终不一定得到沉淀物的是（　　）
A．混合碳酸氢钙与氢氧化钠溶液B．混合硫酸铝与氢氧化钠溶液
C．混合浓氨水和硫酸铝溶液D．混合盐酸和硝酸银溶液
15．具有下列特点的物质中，属于纯净物的是（　　）
A．由同种元素组成B．不能发生分解反应
C．具有固定的熔沸点D．物质能溶于水
9．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、H2S、HCl四种气体分别吹出四个气球，其中气球体积最小的是（　　）
A．CH4B．CO2C．H2SD．HCl

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