Question

【題目】鐵、銅及其化合物應(yīng)用廣泛�；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)鐵原子核外最后一個電子填充在__________(填能級符號)，含有__________個成單電子，具有磁性。

(2)鐵氰化鉀是檢驗的重要試劑。

①鐵氰化鉀中，所涉及的元素的第一電離能由大到小的順序為__________。

②鐵氰化鉀中，不存在__________(填字母標號)。

A.離子鍵 B.σ鍵 C.π鍵 D.氫鍵 E.金屬鍵

(3)血藍蛋白是某些節(jié)肢動物體內(nèi)能與氧氣可逆結(jié)合的一種銅蛋白，其部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖。其中的化合價為_______價，的雜化類型是__________。

(4)合金可看作由如圖所示的(a)、(b)兩種原子層交替堆積排列而成。圖中虛線構(gòu)建的六邊形，表示由這兩種層平行堆積時垂直于層的相對位置；(c)是由(a)和(b)兩種原子層交替堆積成合金的晶體結(jié)構(gòu)圖。在這種結(jié)構(gòu)中，同一層的距離為。

①合金中__________。

②同一層中，原子之間的最短距離是__________，設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，若要求算晶體的密度，還需要知道的物理量是_________(鈣、銅元素的相對原子質(zhì)量為已知量)。

Answer 1

【答案】3d 4 DE +1 5 上下兩層之間的最短距離或上下兩層之間的最短距離

【解析】

(1)基態(tài)鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，3d能級的能量高于4s能級，據(jù)此分析；

(2)①鐵氰化鉀中，所涉及的元素有Fe，K，C，N，金屬原子的第一電離能小于非金屬原子，同周期的C和N，第一電離能N＞C，同周期的K，Fe，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，由此判斷；

②分析構(gòu)成鐵氰化鉀配合物的粒子可知，該物質(zhì)是離子化合物，含有CN-，CN-中存在C≡N三鍵；

(3)如結(jié)構(gòu)示意圖所示，其中與氮原子形成配位鍵，但一個單位正電荷，所帶電荷來自于銅，與銅相結(jié)合的氮原子與碳原子形成碳氮雙鍵，與氫結(jié)合的氮原子，成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，結(jié)構(gòu)類似氨氣；

(4)①根據(jù)c圖，利用均攤法計算合金中x；

②同一層中，六邊形中心上的Ca原子和邊上的兩個Ca原子形成正三角形，所以Ca原子之間的最短距離是六邊形邊長=2××(同層相鄰Ca-Cu距離)；計算晶胞的密度要計算晶胞的體積。

(1)基態(tài)鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，3d能級的能量高于4s能級，則先填充4s能級，最后填充3d能級，根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則，3d能級上有4個單電子；

(2)①鐵氰化鉀中，所涉及的元素有Fe，K，C，N，金屬原子的第一電離能小于非金屬原子，同周期的C和N，第一電離能N＞C，同周期的K，Fe，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，由此判斷；所以所涉及的元素的第一電離能由大到小的順序為：N＞C＞Fe＞K，

②鐵氰化鉀屬于配合物，由K+、Fe3+和CN構(gòu)成，是離子化合物，存在離子鍵，含有CN，CN中存在C≡N三鍵，一個C≡N由1個σ鍵和2個π鍵組成，化合物中不存在氫鍵和金屬鍵，答案選DE；

(3)如結(jié)構(gòu)示意圖所示，其中與氮原子形成配位鍵，帶一個單位正電荷，所帶電荷來自于銅，其中的化合價為+1價；與銅相結(jié)合的氮原子與碳原子形成碳氮雙鍵，為sp2雜化，與氫結(jié)合的氮原子，成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，結(jié)構(gòu)類似氨氣，氮原子為sp3雜化；

(4)①該晶胞中Ca原子個數(shù)=12×+2×=3、Cu原子個數(shù)=12×+6×+6=15，則該晶胞中 Ca原子與Cu原子個數(shù)比為3:15=1：x，x=5；

②同一層中，六邊形中心上的Ca原子和邊上的兩個Ca原子形成正三角形，所以Ca原子之間的最短距離是六邊形邊長=2××(同層相鄰CaCu距離)=2××294pm=294pm；計算晶胞的密度要計算晶胞的體積，晶胞層內(nèi)六邊形邊長(Ca原子之間距離)已知，還需要知道層與層之間晶胞的邊長，即上下兩層Ca-Ca之間的最短距離或上下兩層Ca-Cu之間的最短距離。