Question

【題目】2019年10月1日，在慶祝中華人民共和國成立70周年的閱兵儀式上，最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導彈是我國大國地位、國防實力的顯著標志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素。回答下列問題：

（1）基態(tài)鐵原子的價電子排布式為___。

（2）與Cr同周期且基態(tài)原子最外層電子數相同的元素，可能位于周期表的___區(qū)。

（3）實驗室常用KSCN溶液、苯酚()檢驗Fe3+。其中N、O、S的第一電離能由大到小的順序為___(用元素符號表示)，苯酚中碳原子的雜化軌道類型為___。

（4）鐵元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1mol Fe(CO)5分子中含___molσ鍵，與CO互為等電子體的一種離子的化學式為___。

（5）碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積，然后在空隙中插入金屬離子獲得超導體。如圖為一種超導體的面心立方晶胞，C60分子占據頂點和面心處，K+占據的是C60分子圍成的___空隙和___空隙(填幾何空間構型)；若C60分子的坐標參數分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽離子的原子坐標參數為___。

（6）Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，a的值為0.88，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，則晶體中Ni2+與Ni3+的最簡整數比為___，晶胞參數為428pm，則晶體密度為___g/cm3(NA表示阿伏加德羅常數的值，列出表達式)。

Answer 1

【答案】3d64s2 s、ds N>O>S sp2雜化 10 CN- 正四面體 正八面體 8:3

【解析】

原子核外電子排布式為，處于過渡元素，除最外層外價電子還包含3d電子；
為24號元素，位于元素周期表中第四周期第ⅥB族，基態(tài)原子電子排布式為，最外層電子數為1個；
同周期隨原子序數增大元素第一電離能呈增大趨勢，N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同一同周期相鄰元素，同主族自上而下第一電離能減小；苯酚為平面結構，C原子采取雜化；
與CO形成5個配位鍵，屬于鍵，CO分子中有1個鍵，分子含有10個鍵；與CO互為等電子體的離子，含有2個原子、價電子總數為10，可以用N原子與1個單位負電荷替換O原子，也可以用C原子與2個單位負電荷替換O原子；
據圖知，占據的是圍成的正四面體空隙和正八面體空隙，若分子的原子坐標參數分別為0，，0，，1，等，說明該晶胞的參數是1，則距離A位置分子最近的為形成的正四面體體心上的；
根據中化合價代數和為零可求得晶體中與的最簡整數比，晶體的晶胞結構為NaCl型，所以每個晶胞中含有4個O原子，有4個“”，再根據計算。

原子核外電子排布式為，處于過渡元素，除最外層外價電子還包含3d電子，故價電子排布式為，故答案為：；
位于第四周期，基態(tài)原子電子排布式為，最外層電子數為1個，與Cr同周期且基態(tài)原子最外層電子數相同的元素為K和Cu，分別為s區(qū)和ds區(qū)，故答案為：s、ds；
同周期隨原子序數增大元素第一電離能呈增大趨勢，N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同一同周期相鄰元素的O，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能，苯酚為平面結構，C原子采取雜化；故答案為：；雜化；
與CO形成5個配位鍵，屬于鍵，CO分子中形成1個鍵，故F分子含有10個鍵，1mol分子中含10mol鍵。CO含有2個原子14個電子，所以與CO互為等電子體的一種離子的化學式為或、、，故答案為：10；；
據圖知，占據的是圍成的正四面體空隙和正八面體空隙，若分子的原子坐標參數分別為0，，0，，1，等，說明該晶胞的棱參數是1，則距離A位置分子最近的為形成的正四面體體心上的，為晶胞棱長的，其參數為，故答案為：正四面體；正八面體；；
設晶體中與的最簡整數比為x：y，根據中化合價代數和為零可知：，解得x：：晶體的晶胞結構為NaCl型，所以每個晶胞中含有4個O原子，有4個“”，則晶體密度，故答案為：8:3；