题目内容

13．（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和Fe（CO）x等．
①基态Fe3+的M层电子排布式为3s23p63d5．
②配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=5． Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于分子晶体（填晶体类型）；
（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体．已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长 a=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm． （用含ρ、NA的计算式表示）
（3）下列有关的说法正确的是BC．
A．第一电离能大小：S＞P＞Si
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29．回答下列问题：
①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为sp杂化，1mol Y2X2含有σ键的数目为3NA或3×6.02×1023个．
②化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是NH3分子存在氢键．
③元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是N2O．

分析 （1）①基态Fe3+的M层有13个电子，3s、3p、3d能级上分别含有2、6、5个电子，据此书写基态Fe3+的M层电子排布式为；
②配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，Fe原子价电子数是8，每个CO分子提供2个电子，则x=$\frac{18-8}{2}$；分子晶体熔沸点较低；
（2）该晶胞中黑色球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，白色球个数为8，黑色球和白色球个数之比为=4：8=1：2，氧离子带两个单位负电荷，每个钠离子带一个单位正电荷，所以钠离子和氧离子个数之比为2：1，白色球表示钠离子、黑色球个数氧离子；距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体；
该晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞边长=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$；
（3）A．同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
B．同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大；
C．离子晶体中晶格能越大其熔沸点越高，晶格能与离子电荷成正比、与离子半径成反比；
D．SO2分子构型是V形、CO2的分子构型是直线形，根据相似相溶原理判断溶解性大小；
E．分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比；
（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8个，所以K层为内层，则Y为C元素；
X是形成化合物种类最多的元素，则X是H元素；
Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Z是N元素；
W的原子序数为29，为Cu元素；
①C2H2分子中C原子轨道价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化类型，1mol C2H2含有σ键的数目为3 NA或3×6.02×1023 个；
②含有氢键的氢化物熔沸点较高；
③元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，原子个数相等、价电子数相等的微粒互称等电子体．

解答 解：（1）①基态Fe3+的M层有13个电子，3s、3p、3d能级上分别含有2、6、5个电子，据此书写基态Fe3+的M层电子排布式为3s23p63d5，故答案为：3s23p63d5；
②配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，Fe原子价电子数是8，每个CO分子提供2个电子，则x=$\frac{18-8}{2}$=5；分子晶体熔沸点较低，该物质熔沸点较低，所以属于分子晶体，
故答案为：5；分子晶体；
（2）该晶胞中黑色球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，白色球个数为8，黑色球和白色球个数之比为=4：8=1：2，氧离子带两个单位负电荷，每个钠离子带一个单位正电荷，所以钠离子和氧离子个数之比为2：1，白色球表示钠离子、黑色球个数氧离子；距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体；
该晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞边长=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$=$\root{3}{\frac{4×62}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm；
故答案为：立方体；$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$；
（3）A．同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能P＞S＞Si，故错误；
B．同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，所以电负性C＜N＜O＜F，故正确；
C．离子晶体中晶格能越大其熔沸点越高，晶格能与离子电荷成正比、与离子半径成反比，晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低，故正确；
D．SO2分子构型是V形、CO2的分子构型是直线形，根据相似相溶原理知，二氧化硫溶解性大于二氧化碳，
故错误；
E．分子晶体熔沸点与相对分子质量成正比，化学键与分子晶体熔沸点无关，故错误；
故选BC；
（4）①C2H2分子中C原子轨道价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化类型为sp，一个乙炔分子中含有3个σ键，1mol C2H2含有σ键的数目为3 NA或3×6.02×1023 个；
故答案为：sp杂化；3 NA或3×6.02×1023 个；
②氨气分子中含有氢键、甲烷分子中不含氢键，所以氨气熔沸点高于甲烷，故答案为：NH3分子存在氢键；
③元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，原子个数相等、价电子数相等的微粒互称等电子体，与二氧化碳互为等电子体的氮的氧化物为N2O，故答案为：N2O．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、等电子体、元素周期律、原子核外电子排布等知识点，这些知识点都是高频考点，利用均摊法、元素周期律、价层电子对互斥理论、构造原理等知识点解答即可，注意：键能影响物质稳定性、但分子晶体熔沸点与相对分子质量及氢键有关，为易错点．

练习册系列答案
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8．（1）电镀是将镀件与电源的负极连接．
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（3）酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如图：

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18．湿法炼锌的冶炼过程可用如图简略表示：
请回答下列问题：
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（3）电解过程中析出锌的电极反应式为[Zn（NH3）4]2++2e-=Zn+4NH3↑．
（4）产生的SO2可用Ba（NO3）2溶液吸收，部分产物可作为工业原料，其反应的离子方程式为3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
（5）锌-空气电池与锂电池相比，具有储存电量高、成本低、没有安全隐患等优点．该电池的总反应为2Zn+O2═2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O．25℃时，以该电池为电源，用两个等质量的铜棒作电极电解500mL 0.1mol/L CuSO4溶液，一段时间后切断电源，对电极干燥并称量，测得两电极的质量差为9.6g，则至少需要4.2L空气（折算成标准状况）进入该电池．
（6）已知一个电子的电量是1.602×10-19C，用上述电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×105C的电量时，生成NaOH80g．
5．现有6种短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号元素性质或原子结构
W周期表中原子半径最小的元素
U地壳中含量最多的金属元素
R单质占空气体积的$\frac{1}{5}$
TM层上有6个电子
X最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y氢化物水溶液呈碱性
Z元素最高正价是+7价
完成下列空白（涉及W、U、R、T、X、Y、Z代表的元素时，用相应的元素符号表示）：
（1）元素T的原子核外共有16个电子；元素X的一种核素其中子数比质子数多2，这种核素的符号是．
（2）用离子方程式表示：
①元素Y与元素W形成的离子YW${\;}_{4}^{+}$与NaOH溶液共热NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O
②元素U的单质与NaOH溶液反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是Cl，下列表述中能证明这一事实的是b（填字母）．
a．常温下Z的单质和T的单质状态不同
b．Z的氢化物比T的氢化物稳定
c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
（4）探寻物质的性质差异是学习的重要方法之一．在T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中，化学性质明显不同于其他三种的是H2CO3（用分子式表示），理由是H2CO3是弱酸，其余均为强酸．
2．下表是大气固氮和工业固氮在不同温度下的K值，下列叙述吧正确的是的是（　　）
反应大气固氮工业固氮
N2（g）+02（g）?
2NO（g）		N2（g）+3H2 （g）?2NH3（g）
温度/℃27200025400450
K3.84X10-310.15x1030.5070.152
A．分析上表数据可知，大气固氮反应属于吸热反应
B．大气固氮正向反应K值太小，不适合大规模生产
C．从催化剂活性、反应速率等综合因索考虑，工业固氮应该选择适宜的温度
D．从平衡理论考虑，加压有利于氨的合成，所以在生产时压强越大越好
20．下列有关氟氯代烷的说法中，不正确的是（　　）
A．氟氯代烷是一类含氟和含氯的卤代烃
B．氟氯代烷化学性质稳定，有毒
C．氟氯代烷大多无色、无臭、无毒
D．在平流层中，氟氯代烷在紫外线照射下，分解产生的氯原子可引发损耗臭氧层的循环反应

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