题目内容
【题目】选修一物质结构与性质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+2NH2OHHCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①基态Fe原子中,电子占有的最高能层符号为____________,核外未成对电子数为____________ ,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____________,三种元素电负性由大到小的顺序为____________;与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为____________。
(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____________、____________。
(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____________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____________ 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____________。
【答案】(1)①N;4;
;②N、O;O>N>H;CCl4(SiF4或SiCl4);
(2)Fe(CO)5、Ni(CO)4;
(3)①非极性;②
.
(4)
a;8:3
【解析】试题分析:(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,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
,由晶胞棱边长可得晶胞面对角线为长为:
a pm,则晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为:
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
×0.88=2,由此解得x:y=8:3,故答案为:
a;8:3。