Question

15．過渡金屬元素及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用非常廣泛．
（1）基態(tài)Ni原子的價電子（外圍電子）排布式表示為d⁸4s²．
（2）硒為第4周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則3種元素的第一電離能從大到小順序為Br＞As＞Se（用元素符號表示）．
（3）Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積（填堆積名稱）．往銅的硫酸鹽溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]SO₄，下列說法正確的是AD．
A．[Cu（NH₃）₄]SO₄所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
B．在[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺給出孤電子對，NH₃提供空軌道
C．[Cu（NH₃）₄]SO₄組成元素中電負性最大的是硫元素
D．SO₄^2-與PO₄^3-互為等電子體，中心原子的雜化軌道類型均為sp³雜化
（4）有一種晶體K_xFe_y（CN）_z，F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺、CN^-的排布如圖所示，F(xiàn)e²⁺和Fe³⁺位于立方體的頂點，自身互不相鄰，CN^-位于立方體的棱上，每隔一個立方體，在立方體的中心含有一個K⁺ （未畫出），則晶體的化學(xué)式可以表示為KFe₂（CN）₆．1molK_xFe_y（CN）_z晶體含有π鍵的個數(shù)為12N_A（阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示）．

Answer 1

分析 （1）Ni是28號元素，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，據(jù)此判斷其外圍電子排布式；
（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于其相鄰元素；
（3）Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積；根據(jù)的[Cu（NH₃）₄]SO₄結(jié)構(gòu)判斷選項；
（4）利用均攤法計算，位于頂點的原子有$\frac{1}{8}$屬于該晶胞，位于面心的原子有$\frac{1}{2}$屬于該晶胞，位置棱上的原子有$\frac{1}{4}$屬于該晶胞，位于晶胞內(nèi)部的原子全部屬于該晶胞；一個三鍵中含有兩個π鍵，CN^-中含有一個三鍵．

解答 解：（1）Ni是28號元素，其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，其外圍電子排布式為3d⁸4s²，
故答案為：3d⁸4s²；
（2）As、Se、Br屬于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大，這三種元素依次屬于第VA族、第VIA族、第VIIA族，第VA族元素大于其相鄰元素的第一電離能，所以3種元素的第一電離能從大到小順序為Br＞As＞Se；
故答案為：Br＞As＞Se；
（3）Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積；
A、N與H原子形成極性共價鍵，[Cu（NH₃）₄]²⁺與SO₄^2-形成離子鍵，Cu²⁺與NH₃形成配位鍵，故A正確；
B、在[Cu（NH₃）₄]²⁺中Cu²⁺提供空軌道，NH₃提供孤電子對，故B錯誤；
C、[Cu（NH₃）₄]SO₄組成元素中O元素的非金屬性最強，則電負性最大的是O元素，故C錯誤；
D、SO₄^2-與PO₄^3-原子個數(shù)相等，價電子數(shù)相等，互為等電子體，其價層電子對數(shù)均為4，屬于sp³雜化，故D正確；
故答案為：面心立方最密堆積；AD；
（4）由晶胞圖可知，F(xiàn)e²⁺和Fe³⁺位于立方體的頂點，F(xiàn)e²⁺的數(shù)目為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，F(xiàn)e³⁺的數(shù)目為4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，CN^-位于立方體的棱上，其數(shù)目為$\frac{1}{4}$×12=3，每隔一個立方體，在立方體的中心含有一個K⁺，則兩個晶胞含有一個K⁺，則該晶胞中含有$\frac{1}{2}$個K⁺，化學(xué)式可寫為：KFe₂（CN）₆；一個三鍵中含有兩個π鍵，CN^-中含有一個三鍵，每個晶胞中含有6個CN^-，即含有12個π鍵，則1molK_xFe_y（CN）_z晶體含有π鍵的個數(shù)為12N_A．
故答案為：KFe₂（CN）₆；12N_A．

點評 本題考查了晶胞的計算、元素周期律、電子排布式、第一電離能、原子雜化等知識點，這些都是學(xué)習(xí)重點也是學(xué)習(xí)難點，同時考查學(xué)生的空間想象能力、分析問題能力、數(shù)學(xué)分析邏輯能力等，難度較大．