Question

我國化學家在“鐵基(氟摻雜鐠氧鐵砷化合物)高溫超導”材料的研究上取得了重要成果，該研究項目榮獲2013年度“國家自然科學獎”一等獎。

(1)基態(tài)Fe^2＋的核外電子排布式為____________。

(2)氟、氧、砷三種元素的電負性由大到小的順序是____________(用相應的元素符號填空)。

(3)Fe(SCN)₃溶液中加入NH₄F，發(fā)生如下反應：Fe(SCN)₃＋6NH₄F===(NH₄)₃FeF₆＋3NH₄SCN。

①(NH₄)₃FeF₆存在的微粒間作用力除共價鍵外，還有__________(選填序號)。

a．配位鍵　b．氫鍵　c．金屬鍵　d．離子鍵

②已知SCN^－中各原子的最外層均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構，則C原子的雜化方式為________，該原子團中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為__________。

(4)FeCl₃晶體易溶于水和乙醇，用酒精燈加熱即可氣化，

而FeF₃晶體的熔點高于1000 ℃。試解釋這兩種化合物熔點差異較大的原因：____________________________。

(5)氮、磷、砷雖為同主族元素，但其化合物的結(jié)構與性質(zhì)是多樣化的。

①該族氫化物RH₃(NH₃、PH₃、AsH₃)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如圖K34­6所示，則Y軸可表示的氫化物(RH₃)性質(zhì)可能有__________。

圖K34­6

　　　　　　　　　　　　　　　　

a．穩(wěn)定性  b．沸點

c．R—H鍵能  d．分子間作用力

圖K34­7

②碳氮化鈦化合物在汽車制造和航空航天等領域有廣泛的應用，其結(jié)構是用碳原子代替氮化鈦晶胞(結(jié)構如圖K34­7所示)頂點的氮原子。據(jù)此分析，這種碳氮化鈦化合物的化學式為________。

Answer 1

(1)[Ar]3d⁶　(2)F>O>As　(3)①ad�、趕p　1∶1

(4)FeF₃為離子晶體，F(xiàn)eCl₃為分子晶體

(5)①ac　　②Ti₄CN₃

[解析] (1)基態(tài)鐵原子的核外電子排布為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，基態(tài)Fe^2＋的價電子排布為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶。

(2)自然界中的元素F的電負性最大，O其次。故氟、氧、砷元素的電負性由大到小的順序為F>O>As。

(3)①(NH₄)₃FeF₆是銨鹽，屬于離子晶體，故微粒內(nèi)部含有離子鍵。NH中有一個N—H鍵是配位鍵，且[FeF₆]^3－中Fe^3＋和F^－也是靠配位鍵結(jié)合的。②根據(jù)SCN^－中各原子都滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構知其結(jié)構式為[S—CN]^－，CN三鍵中C原子需提供2個p軌道形成π鍵，則其中的C原子采用sp雜化以形成2個單鍵。由SCN^－的結(jié)構式[S－CN]^－知σ鍵與π鍵的個數(shù)比為2∶2＝1∶1。

(5)①因N、P、As的非金屬性逐漸減弱，故NH₃、PH₃、AsH₃的穩(wěn)定性逐漸減弱、鍵能逐漸減弱，a、c項正確；氨氣分子中因N原子半徑小且電負性大，并且含有孤電子對，故氨氣分子間存在氫鍵使其分子間作用力最大，PH₃和AsH₃因?qū)俳Y(jié)構相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，故AsH₃的分子間作用力大于PH₃，沸點NH₃>AsH₃>PH₃，b、d項錯誤。

②根據(jù)晶胞示意圖N(C)＝×8＝1，N(Ti)＝1＋×12＝4，N(N)＝×6＝3，則該晶體的化學式為Ti₄CN₃。