Question

【题目】2019年10月1日，在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题：

（1）基态铁原子的价电子排布式为___。

（2）与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素，可能位于周期表的___区。

（3）实验室常用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为___。

（4）铁元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol Fe(CO)5分子中含___molσ键，与CO互为等电子体的一种离子的化学式为___。

（5）碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，K+占据的是C60分子围成的___空隙和___空隙(填几何空间构型)；若C60分子的坐标参数分别为A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为___。

（6）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，a的值为0.88，且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为___，晶胞参数为428pm，则晶体密度为___g/cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出表达式)。

Answer 1

【答案】3d64s2 s、ds N>O>S sp2杂化 10 CN- 正四面体 正八面体 8:3

【解析】

原子核外电子排布式为，处于过渡元素，除最外层外价电子还包含3d电子；
为24号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅥB族，基态原子电子排布式为，最外层电子数为1个；
同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同一同周期相邻元素，同主族自上而下第一电离能减小；苯酚为平面结构，C原子采取杂化；
与CO形成5个配位键，属于键，CO分子中有1个键，分子含有10个键；与CO互为等电子体的离子，含有2个原子、价电子总数为10，可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子，也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子；
据图知，占据的是围成的正四面体空隙和正八面体空隙，若分子的原子坐标参数分别为0，，0，，1，等，说明该晶胞的参数是1，则距离A位置分子最近的为形成的正四面体体心上的；
根据中化合价代数和为零可求得晶体中与的最简整数比，晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“”，再根据计算。

原子核外电子排布式为，处于过渡元素，除最外层外价电子还包含3d电子，故价电子排布式为，故答案为：；
位于第四周期，基态原子电子排布式为，最外层电子数为1个，与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素为K和Cu，分别为s区和ds区，故答案为：s、ds；
同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同一同周期相邻元素的O，同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能，苯酚为平面结构，C原子采取杂化；故答案为：；杂化；
与CO形成5个配位键，属于键，CO分子中形成1个键，故F分子含有10个键，1mol分子中含10mol键。CO含有2个原子14个电子，所以与CO互为等电子体的一种离子的化学式为或、、，故答案为：10；；
据图知，占据的是围成的正四面体空隙和正八面体空隙，若分子的原子坐标参数分别为0，，0，，1，等，说明该晶胞的棱参数是1，则距离A位置分子最近的为形成的正四面体体心上的，为晶胞棱长的，其参数为，故答案为：正四面体；正八面体；；
设晶体中与的最简整数比为x：y，根据中化合价代数和为零可知：，解得x：：晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“”，则晶体密度，故答案为：8:3；