题目内容
【题目】近日，中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成NH，研究方面取得新进展，使用的催化剂有
、
、Fe、
、MgO等，相关研究成果发表于《自然一能源》上。
请回答下列问题：
（1）基态Fe原子中有___个运动状态不同的电子；基态Fe原子价电子的排布图为___，最高能层电子的电子云轮廊图形状为____。
（2）Ba元素在周期表中的分区位置是____区，元素的第一电离能：Mg_______Al(填“>”或“<”)，H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为_____(用元素符号表示)。
（3）
分子的空间构型为____，其中心原子的杂化方式为_____，与互为等电子体的阳离子是_______(填离子符号，任写一种)。\
（4）已知：的熔点为770℃，
的熔点为1275℃，二者的晶体类型均为___，的熔点低于的原因是___。
（5）研究发现，只含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示：
①与Mg紧邻的Ni有_______个。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数a为(0，0，0)；b为(
，，0)。则c原子的坐标参数为___。
③已知：晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为
，则晶体的密度
_____
(用含a、的代数式表示)。
【答案】26 
球形 s > O>N>H 三角锥形 
离子晶体 
的半径大于
，
的晶格能小于
12 （0，
，） 
【解析】
(1) 基态Fe原子的核电荷数是26，所以核外也应该有26个运动状态不同的电子。基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，可得其价层电子排布图为
。因其最外层电子为 4s电子,故电子云形状为球形，故答案为26、
、球形；
（2）Ba元素为周期表中第6周期，第ⅡA的元素，故其在周期表中分区位置是s区；元素的第一电离能与元素的金属性有关，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，所以第一电离能Mg＞Al；元素的电负性与元素的非金属性变化规律相似，故H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为O>N>H，故答案为s、>、O>N>H；
（3）
分子是由极性共价键所形成的极性分子，N原子杂化后的4个sp3轨道中,有一个杂化轨道已经有了一对成对电子不能再结合H原子,只能利用另外3个sp3轨道上的3个单电子结合3个H原子形成三个N-H键，而孤对电子对这三个键有较强的排斥作用，所以分子构型为三角锥型，其中心原子的杂化方式为sp3杂化；为10电子分子，所以等电子体是，故答案为三角锥形、、；
（4）从与的熔点均很高，可判断出二者的晶体类型均为离子晶体。 但由于
的半径大于，所以的晶格能小于 ，的熔点低于。故答案为离子晶体、的半径大于，的晶格能小于；
（5）①从图中可看出Mg原子位于正方体的顶点上，而Ni原子位于正方体的面心上，所以与顶点位置最近的面心共有12个，即与Mg紧邻的Ni有12个。答案为12；
②在三维立体坐标轴中c原子所在位置为x=0，y=，z=。所以c原子的坐标参数为（0，，）；
③已知晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm，所以该晶胞的棱长
，晶胞体积为
换算单位为厘米，则体积为
。由于Ni位于面心，所以完全属于一个晶胞的Ni为3个，Mg位于顶点，所以完全属于一个晶胞的Mg为一个，碳位于体心，完全属于该晶胞，所以该晶胞的质量为可表示为
，则晶体的密度
。答案应为
。
