Question

金属铁及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．请回答下列问题：
（1）Fe原子的核外电子排布式为

 

；
（2）Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，熔点FeO

 

 MgO（填“＜”或“＞”）；其原因是

 

已知：Fe0的晶体的密度为a g/cm³，Fe与 O的距离为b  cm，求N_A的表达式为

 

（3）金属铁与碳形成的合金，其晶胞结构示意图如上图所示．该合金的化学式为

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：

分析：（1）Fe的原子核外电子数为26，原子核外电子排布式为1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁶ 4s²；
（2）离子的电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越大；FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，则一个晶胞中含有4个“FeO”，N_A个“FeO”的质量为72g，以此来计算；
（3）晶胞中铁原子数=8×

1

8

=1；碳原子数=1+8×

1

2

=5，由此可判断出化学式；

解答： 解：（1）Fe的原子核外电子数为26，原子核外电子排布式为1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁶ 4s²，故答案为：1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d⁶ 4s²；
（2）①离子的电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越大，镁离子的半径小，则MgO的熔点高，故答案为：＜；离子的电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越大；
②FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，则一个晶胞中含有4个“FeO”，N_A个“FeO”的质量为72g，
由图可知，FeO晶体中阴阳离子间最近距离为acm，则体积为（2acm）³，质量为（2acm）³×dg/cm³，
所以N_A=

72×4

8a3×d

=

36

da3

，
故答案为：

36

da3

；
（3）晶胞中铁原子数8×

1

8

=1；碳原子数=1+8×

1

2

=5，所以化学式为LaNi₅，故答案为：FeC₅；

点评：本题考查物质的结构与性质，注重对电子排布、熔沸点比较、晶胞计算常考考点的训练，难度中等，（4）是学生解答中的难度，注意与NaCl相似来解答．