問題詳情:
鐵(Fe)、銅(Cu)、銀(Ag)是常見的金屬元素,它們的單質及其化合物在生活中有廣泛應用。
(1)Ag 與 Cu 在同一族,則 Ag 在週期表中________ (填“s”、“p”、“d”或“ds”)區;中 Ag+空的 5s 軌道和 5p 軌道以sp 雜化成鍵,則該配離子的空間構型是________。
(2)基態 Cu+的簡化電子排布式為________。
(3)表中是 Fe 和 Cu 的部分電離能數據:請解釋 I2(Cu)大於 I2(Fe)的主要原因:________。
元素 | Fe | Cu |
第一電離能 I1/kJ·mol-1 | 759 | 746 |
第二電離能 I2/kJ·mol-1 | 1561 | 1958 |
(4)亞鐵*化鉀是食鹽中常用的抗結劑,其化學式為 。
①CN-的電子式是________;1mol 該配離子中含σ 鍵數目為________。
②該配合物中存在的作用力類型有________ (填字母)。
A.金屬鍵 B.離子鍵 C.共價鍵 D.配位鍵 E.*鍵 F.範德華力
(5)氧化亞鐵晶體的晶胞結構如圖所示。已知:
氧化亞鐵晶體的密度為 ρg•cm﹣3,NA代表阿伏加德羅常數的值。在該晶胞中,與 Fe2+緊鄰且等距離的 Fe2+數目為________,Fe2+與O2﹣最短核間距為________pm。
【回答】
ds 直線形 失去第二個電子時,Cu 失去的是全充滿 3d10 電子,Fe 失去的是 4s1 電子 12NA BCD 12 ×1010
【分析】
(1)Ag在第五週期第ⅠB族;依題意:中Ag+以sp雜化成鍵;
(2)銅是29號元素,分析Cu+基態核外電子排布式;
(3)根據電子排布分析;
(4)①CN-與N2是等電子體,結構相似,根據氮氣電子式書寫;CN-與Fe2+以配位鍵結合,這6個配位鍵都屬於σ鍵,還有6個CN-中各有一個σ鍵;
②根據分子式分析;
(5)根據晶胞,Fe2+為面心立方,與Fe2+緊鄰且等距離的Fe2+數目為12個;晶胞參數等於相鄰兩個離子核間距的2倍。
【詳解】
(1)Ag在第五週期第ⅠB族,屬於ds區;依題意:中Ag+以sp雜化成鍵,應該是直線形,故*為:ds;直線形;
(2)銅是29號元素,Cu+基態核外電子排布式為,故*為:;
(3)Cu+的價電子排布式為3d10,Fe+的價電子排布式為3d64s1,Cu+再失去的是3d10上的電子,而Fe+失去的是4s1的電子,由於原子核外電子處於全充滿、半充滿或全空時是穩定的狀態,顯然3d10處於全充滿,更穩定,所以失去第二個電子時,Cu 失去的是全充滿 3d10 電子,需要的能量高,而Fe 失去的是4s1 電子,所需能量低,故*為:失去第二個電子時,Cu 失去的是全充滿 3d10 電子,Fe 失去的是 4s1 電子;
(4)①CN-與N2是等電子體,結構相似,根據氮氣電子式書寫**根離子電子式為;CN-與Fe2+以配位鍵結合,這6個配位鍵都屬於σ鍵,還有6個CN-中各有一個σ鍵,1個配離子中含有的σ鍵共有12個,則1mol該配離子中含有 12 NA個σ鍵,故*為:;12NA;
②是離子化合物,含有離子鍵,陽離子K+與配離子之間以離子鍵結合,Fe2+與CN-以配位鍵結合,CN-中的兩種原子以極*共價鍵結合, 故*為:BCD;
(5)根據晶胞,Fe2+為面心立方,與Fe2+緊鄰的等距離的Fe2+有12個;用“均攤法”,晶胞中含Fe2+:8+6=4個,含O2-:12+1=4個,晶體的化學式為FeO,1molFeO的質量為72g,1mol晶體的體積為cm3;晶胞的體積為cm3NA4=cm3,晶胞的邊長為cm,Fe2+與O2-最短核間距為cm=cm=1010pm,故*為:12;×1010。
【點睛】
本題考查了物質結構和*質,涉及晶胞計算、離子晶體熔沸點影響因素、配合物、等電子體等知識點,難點是晶胞計算,用“均攤法”確定晶胞中所含微粒的個數,注意氮化鐵的晶胞不是平行六面體,是六方晶胞,處於頂點的粒子,同時為6個晶胞共有,每個粒子有1/6屬於該晶胞;處於面心的粒子,同時為2個晶胞共有,每個粒子有1/2屬於該晶胞;處於體內的粒子,完全屬於該晶胞。
知識點:物質結構與*質綜合考查
題型:填空題