题目内容
【题目】铁、铝、铜三种金属元素在日常生活中的应用最为广泛。回答下列问题：
(1)基态Fe原子的简化电子排布式为__________。
(2)常温下，Fe(CO)5为黄色液体，易溶于非极性溶剂。写出CO的电子式_________；Fe(CO)5分子中σ键与π键之比为_______。
(3)硝酸铜溶于氨水形成[Cu(NH3)4](NO3)2的深蓝色溶液。
①[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子的立体构型是_______。NO3-中心原子的轨道杂化类型为________。
②与NH3互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)；氨气在一定的压强下，测得的密度比该压强下理论密度略大，请解释原因________。
(4)金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成，单质铝中铝原子采用铜型模式堆积，原子空间利用率为74%，则铝原子的配位数为________________。
(5)铁和硫形成的某种晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝xpm，则该物质的化学式为_______；A原子距离B原子所在立方体侧面的最短距离为______pm(用x表示)；该晶胞的密度为____g·cm-3。(阿伏加德罗常数用NA表示)
【答案】[Ar] 3d64s2 
1:1 平面三角形 sp2 CH3－ NH3通过氢键形成“缔合”分子，分子间作用力增强，分子间距离减小，导致密度反常增大 12 FeS 0.25x 
【解析】
(1)基态Fe原子的简化电子排布式结合电子排布规律，按要求书写；
(2) 应用等电子体原理书写一氧化碳电子式；求出Fe(CO)5分子中σ键与π键，即可求比值；
(3)①通过价层电子对互斥理论，求出价电子对数即可知道[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子的立体构型以及NO3-中心原子的轨道杂化类型；
②应用等电子体原理，找出与NH3互为等电子体的一种阴离子；氨气在一定的压强下，测得的密度比该压强下理论密度略大，结合密度的定义，以及氨气的结构特点来分析；
(4)单质铝中铝原子采用铜型模式堆积，从铜型模式堆积的结构特点找出铝原子的配位数；
(5)已知铁和硫形成的某种晶胞结构，用均摊法计算晶胞内原子的数目，从而求出该物质的化学式，结合A原子的位置，从而确定A距离B原子所在立方体侧面的最短距离；该晶胞的密度可以通过计算该晶胞的质量以及晶胞的体积求得；
(1) Fe原子序数为26，按电子排布规律，基态Fe原子的简化电子排布式为[Ar] 3d64s2；
答案为：[Ar] 3d64s2 ；
(2) 氮气和一氧化碳为等电子体，故它们的结构相似、电子式相似，一氧化碳电子式为
； Fe(CO)5分子中σ键与π键均为10个，即可求比值为1:1；
答案为： ； 1:1 ；
(3)①通过价层电子对互斥理论，求出NO3-价电子对数为
，即可知道[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子NO3-的立体构型为平面三角形，NO3-中心原子的轨道杂化类型sp2；
答案为：平面三角形；sp2 ；
②应用等电子体原理，找出与NH3互为等电子体的一种阴离子，应具有相同价电子数和原子数，CH3－满足条件；
答案为：CH3－；
NH3通过氢键形成“缔合”分子，分子间作用力增强，分子间距离减小，故体积偏小质量偏大，导致在一定的压强下氨气密度反常增大；
答案为：NH3通过氢键形成“缔合”分子，分子间作用力增强，分子间距离减小，导致密度反常增大；
(4)单质铝中铝原子采用铜型模式堆积，即为面心立方堆积结构，则铝原子的配位数为12；
答案为：12 ；
(5)已知铁和硫形成的某种晶胞结构，铁原子在晶胞内，有4个，硫原子在顶点和面心，用均摊法计算晶胞内S原子的数目=
，铁硫原子数目比1:1，从而求出该物质的化学式为FeS；
答案为：FeS；
根据晶胞示意图，A原子位于小立方体的中心，把晶胞均分为八个小立方体，它距离B原子所在立方体侧面的最短距离为晶胞边长的四分之一，则A原子距离B原子所在立方体侧面的最短距离为0.25x；
答案为：0.25x；
该晶胞的密度
，即密度为
g·cm-3；
答案为：。
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【题目】活性氧化锌(ZnO)广泛用于橡胶、涂料、陶瓷、电子等行业，以粗氧化锌(主要成分为ZnO，还含有少量MnO、CuO、FeO、Fe2O3等)为原料经深度净化可制备高纯活性氧化锌，其流程如图所示：
几种难溶物的Ksp：
物质 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | ZnS | CuS |
Ksp | 1.9×10－13 | 8.0×10－16 | 4.0×10－38 | 2.5×10－22 | 6.4×10－36 |
(1)将大小为66nm的高纯活性氧化锌粉末分散到水中，所得分散系为______。
(2)“浸取”过程中ZnO与NH3·H2O、NH4HCO3反应生成可溶性的Zn[(NH3)n]CO3和H2O。若有1mol ZnO溶解，则在该转化反应中参加反应的NH3·H2O和NH4HCO3物质的量之比的最大值为___________(已知：1≤n≤4)。
(3)“深度除锰”过程中双氧水可将“滤液1”中的Mn(OH)2转化为更难溶的MnO2·H2O，写出反应的化学方程式______________，“滤渣2”中存在的物质除了MnO2·H2O还可能含有_________(用化学式表示)。
(4)“深度除铜”过程中当溶液中
≤2.0×10－6时，才能满足“深度除铜”的要求，若溶液中Zn2＋浓度为1mol/L时，则最终溶液中S2－的浓度理论上的最小值为____mol/L。
(5)“蒸氨”过程中Zn[(NH3)n]CO3分解为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O、NH3和CO2。为了提高经济效益，请设计循环利用NH3和CO2方案_____________。
(6)“煅烧”时ZnCO3·2Zn(OH)2转变为高纯活性氧化锌，写出反应的化学方程式______
