Question

【題目】鐵和銅都是日常生活中常見的金屬，有著廣泛的用途。請回答下列問題：

（1）鐵在元素周期表中的位置_________。

（2）配合物Fe(CO)n常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)n晶體屬于______（填晶體類型）。Fe(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則n=______ 。Fe(CO)n在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Fe(CO)n（s） Fe（s）+ n CO（g）。已知反應(yīng)過程中只斷裂配位鍵，則該反應(yīng)生成物中新形成的化學(xué)鍵類型為___________。

（3）K3[Fe(CN)6]溶液可用于檢驗________（填離子符號）。CN-中碳原子雜化軌道類型為_________，C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序為_______（用元素符號表示）。

（4）銅晶體的晶胞如右圖所示。

①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為________________。

②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目________。

（5）某M原子的外圍電子排布式為3s23p5，銅與M形成化合物的晶胞如附圖所示（黑點代表銅原子）。

①該晶體的化學(xué)式為____________。

②已知該晶體的密度為g.cm-3，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm（只寫計算式）。

Answer 1

【答案】 第四周期第Ⅷ族 分子晶體 5 金屬鍵 Fe2+ sp雜化 N＞O＞C [Ar]3d104s1 或1s22s22p63s23p63d104s1 12 CuCl

【解析】（1）本題考查元素在周期表的位置，鐵位于第四周期VIII族；（2）考查晶體類型的判斷、化學(xué)鍵類型，Fe(CO)n常溫下呈液態(tài)，熔點、沸點較低，易溶于非極性溶劑，這是分子晶體的特點，因此Fe(CO)n屬于分子晶體，中心原子為Fe，鐵位于VIII族，價電子包括最外層和次外層的d能級，因此價電子數(shù)為8，CO有C提供2個孤電子對與鐵構(gòu)成配位鍵，因此有8＋2n=18，即n=5，根據(jù)反應(yīng)方程式，斷裂的是配位鍵，生成物生成了Fe單質(zhì)，即生成了金屬鍵；（3）本題考查配位化合物、雜化類型、第一電離能規(guī)律，K3[Fe(CN)6]檢驗Fe2＋，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，出現(xiàn)藍色沉淀，說明Fe2＋的存在，CN－中碳原子與N形成1個σ鍵，孤電子對數(shù)為(4＋1－3)/2=1，價層電子對數(shù)為2，雜化軌道數(shù)等于價層電子對數(shù)，即雜化類型為sp，同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIA、VA>VIA，因此C、N、O的第一電離能的順序是N>O>C；（4）考查電子排布式的書寫和晶胞，銅位于第四周期IB族，因此核外電子排布式是[Ar]3d104s1 或1s22s22p63s23p63d104s1，距離最近的銅原子在面上，每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為12(上層4個、同層4個、下層4個)；（5）本題考查晶胞的結(jié)構(gòu)，①根據(jù)M的外圍電子排布式，推出M為Cl，白球位于頂點和面心，因此白球的個數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，黑球位于體心，有4個，因此化學(xué)式為CuCl；②銅原子和Cl原子最近的距離是體對角線的1/4，令晶胞的邊長為apm，晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為(a×10－10)3cm3，根據(jù)密度的定義推出a=，即最近的距離為。