Question

1．（1）铁元素能形成多种配合物，如：Fe（CO）_x
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．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）氨分子中氮原子的杂化类型是sp³，如图1氨水中四种氢键哪一种是最主要的D．

（3）试分析如图2富马酸的K₂大于其顺式异构体马来酸的K₂，原因是马来酸分子中酸性氢原子参与形成分子内氢键，其酸性减弱．
　（4）常压下，水冷却至0℃以下，即可结晶成六方晶系的冰．日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构，其晶胞如图3所示（只显示氧原子，略去氢原子），晶胞参数侧棱c=737pm，菱形底边a=452pm，底面菱形的锐角是60°．（sin60°=0.865）
回答下列问题：
①计算每个晶胞中含有4个水分子．
②计算冰的密度ρ=ρ=0.917 g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）①Fe原子核外电子数为26，原子形成阳离子先按能层高低失去电子，能层越高的电子越容易失去，同一能层中按能级高低失去电子，能级越高越容易失去；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，据此判断x值；分子晶体的熔沸点较低；
（2）NH₃中只含有单键为σ键，分子中N原子含有3个σ键电子对和1个孤电子对，杂化类型为sp³；氨水中的氢键主要是氨气分子中氮原子和水分子中氢原子间的氢键；
（3）酸性氢原子参与形成氢键时，其酸性减弱；
（4）①根据晶胞中各位置，利用均摊法计算；
②根据ρ=$\frac{m}{v}$计算．

解答 解：（1）①Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe³⁺，Fe³⁺电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，则M层电子排布式为：3s²3p⁶3d⁵，
故答案为：3s²3p⁶3d⁵；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体，
故答案为：5；分子晶体；
（2）NH₃中只含有单键为σ键，分子中N原子含有3个σ键电子对和1个孤电子对，杂化类型为sp³，氨水中的氢键主要是氨气分子中氮原子和水分子中氢原子间的氢键，即D选项表示的氢键，
故答案为：sp³；D；
（3）马来酸属于顺式结构，羧基上与氧原子相连的氢原子和氧原子间形成氢键，导致氢原子不易电离，酸性减弱；
故答案为：马来酸分子中酸性氢原子参与形成分子内氢键，其酸性减弱；
（4）：①冰晶胞中顶点有8个分子，棱上有4个分子，体内有2个分子，晶胞中含有水分子的个数为：8×$\frac{1}{8}$+4×$\frac{1}{4}$+2=4，晶胞中含有4个水分子，
故答案为：4；
②ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{\frac{M×4}{{N}_{A}}}{{a}^{2}•c•sin6{0}^{°}}$=$\frac{\frac{18×4}{6.02×1{0}^{23}}}{45{2}^{2}×737×0.866×（1{0}^{-10}）^{3}}$=0.917 g•cm^-3
故答案为：0.917．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、价层电子对互斥理论、晶体性质等知识点，这些是学习难点，也是考查重点，难度中等．