Question

【题目】不锈钢主要是由铁、镍、铜、碳等元素所组成的合金。具有优异的抗腐蚀性能。

（1）铁元素在周期表中的位置是________________，其基态原子的价电子排布图为___________________，基态三价阳离子最外层有________种运动状态不同的电子。

（2）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)n ，Ni(CO)n晶体属于___（填晶体类型）。写出一个与Ni(CO)n中配体互为等电子体的离子的化学式为___________。

（3）已知铜晶体为面心立方最密堆积，若该晶体中一个晶胞的边长为a cm，则铜晶体的密度为________________g/cm3（写出含a的表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值）。若铜的原子半径为r cm ，则在铜晶胞中用r表示出这种堆积模型的空间利用率为_________(保留两位小数)。

（4）邻羟基苯甲酸（又名水杨酸，）和对羟基苯甲酸（）都是二元酸。二者沸点相差较大的理由是_______________________________。已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1.1×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______Ka(苯酚)（填“>”或“<”）。

Answer 1

【答案】第四周期第Ⅷ族13分子晶体CN-（C22- 、O22+）256/a3NA0.74对羟基苯甲酸只在分子间形成氢键，邻羟基苯甲酸只在分子内形成氢键，所以前者沸点高于后者<

【解析】

试题（1）铁基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁的外围电子排布是3d64s2；基态三价阳离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最外层有13个电子；（2）根据Ni(CO)n是易挥发液体分析；Ni(CO)n中配体是CO，等电子体是原子数相同、价电子数相同的微粒；（3）铜晶体为面心立方最密堆积，则1个晶胞含有铜原子数是；铜晶体为面心立方最密堆积，若铜的原子半径为r cm ，则晶胞边长为cm 。（4）对羟基苯甲酸只在分子间形成氢键，邻羟基苯甲酸只在分子内形成氢键；中形成分子内氢键，使该微粒中酚羟基更难电离出H+；

解析：（1）铁基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，铁的价电子排布图为3d64s2；基态三价阳离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，最外层有13个电子，所以最外层有13种运动状态不同的电子；（2）Ni(CO)n是易挥发液体，说明熔点低，属于分子晶体；Ni(CO)n中配体是CO，其等电子体是CN-或C22-；（3）铜晶体为面心立方最密堆积，则1个晶胞含有铜原子数是；一个晶胞的边长为a cm，晶胞的体积为 ，则铜晶体的密度为 g/cm3；若铜的原子半径为r cm ，则晶胞边长为cm，晶胞的体积是 ，1个晶胞含有4个铜原子， 4个铜原子的体积是 ，这种堆积模型的空间利用率为 =0.74；（4）对羟基苯甲酸只在分子间形成氢键，邻羟基苯甲酸只在分子内形成氢键，所以所以前者沸点高于后者；中形成分子内氢键，使该微粒中酚羟基更难电离出H+，导致该微粒酸性小于苯酚，所以相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸）＜Ka（苯酚）。