Question

【題目】為了紀念元素周期表誕生150周年，聯合國將2019年定為“國際化學元素周期表年”。回答下列問題：

(1)Ag與Cu在同一族，則Ag在周期表中_____（填“s”、“p”、“d”或“ds”）區。[Ag(NH3)2]+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)表中是Fe和Cu的部分電離能數據：請解釋I2(Cu)大于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

(3)亞鐵氰化鉀是食鹽中常用的抗結劑，其化學式為K4[Fe(CN)6]。

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．氫鍵 F．范德華力

(4)MnO的熔點(1660℃)比MnS的熔點(1610℃)高，其主要原因是________。

(5)第三代太陽能電池利用有機金屬鹵化物碘化鉛甲胺(CH3NH3PbI3)半導體作為吸光材料，CH3NH3PbI3具有鈣鈦礦(AMX3)的立方結構，其晶胞如圖所示。

①AMX3晶胞中與金屬陽離子(M)距離最近的鹵素陰離子(X)形成正八面體結構，則M處于_______位置，X處于______位置（限選“體心”、“頂點”、“面心”或“棱心”進行填空）。

③CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數為a nm，其晶體密度為dg·cm-3，則阿伏加德羅常數的值NA的計算表達式為_________。

Answer 1

【答案】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 二者均為離子晶體，O2-半徑小于S2-半徑，MnO的晶格能大于MnS 體心 面心

【解析】

(1)Ag在第五周期第ⅠB族，屬于ds區；依題意：[Ag(NH3)2]+中Ag+以sp雜化成鍵，應該是直線形；

(2)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，由于原子核外電子處于全充滿、半充滿或全空時是穩定的狀態，顯然3d10處于全充滿，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I2(Cu)大于I2(Fe)。

(3)①CN-與N2是等電子體，結構相似，根據氮氣電子式書寫氫氰根離子電子式為；CN-與Fe2+以配位鍵結合，這6個配位鍵都屬于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；

②K4 [Fe(CN)6]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-中的兩種原子以極性共價鍵結合， 故選BCD；

(4)MnO和MnS的陽離子相同，陰離子所帶電荷也相同，但是O2-的半徑比S2-小，離子鍵作用力強，所以MnO中的晶格能比MnS中的大，物質的熔點也比MnS的高；

(5)①依題意可知：鹵素陰離子位于立方體的6個面的面心，正好構成正八面體，M位于八面體的體心，也是立方體的體心；

②晶體體積=晶體體積=a3×10-21cm3，晶體密度ρ=，則NA = 。1mol晶胞含1molCH3NH3PbI3，據d=，所以NA=。