Question

【題目】金屬及其相關化合物在化工、醫藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：

（1）下列關于金屬及金屬鍵的說法不正確的是______。（填字母代號）

a．金屬鍵沒有方向性與飽和性

b．金屬鍵是金屬原子與自由電子間的相互作用

c．金屬熔沸點不同的原因可以用金屬鍵強弱解釋

d．電子氣理論可解釋金屬材料的延展性，不能解釋金屬有良好的導電性

（2）釩廣泛用于催化及鋼鐵工業，基態釩原子的價層電子排布圖為_________________。

（3）二茂鐵又叫雙環戊二烯基鐵[Fe(C5H5)2]，熔點是172.5～173 ℃，100 ℃以上升華，二茂鐵屬于_____晶體。已知分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數（如苯分子中的大π鍵可表示為）。已知二茂鐵的每個茂環帶有一個單位負電荷，則每個環中的大π鍵應表示為________________。

（4）銅可以形成一種離子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，若要確定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶體還是非晶體，最科學的方法是對其進行______實驗，其中陰離子的空間構型是_____，該化合物加熱時首先失去的組分是H2O，原因是_______________________。

（5）最近發現，只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體也具有超導性，該物質形成的晶體的立方晶胞結構如圖所示。

①與Mg緊鄰的Ni有________個。

②原子坐標參數可表示晶胞內部各原子的相對位置。該晶胞中原子的坐標參數為a為(0，0，0)；b為(1/2，1/2，0)；d為(1，1，1)。則c原子的坐標參數為_______。

③若晶胞中Ni、Mg之間的最短距離為a pm，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體的密度ρ＝______g·cm－3(用含a、NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 bd 分子 X－射線衍射 正四面體 H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱 12 （1，1/2，1/2）

【解析】

（1）a．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，金屬鍵沒有方向性與飽和性，a正確；b．金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，b錯誤；c．金屬晶體熔、沸點高低和硬度大小一般取決于金屬鍵的強弱，金屬的熔沸點不同的原因可以用金屬鍵強弱解釋，c正確；d．金屬導電是因為自由電子在外加電場作用下發生定向移動，可用電子氣理論解釋，d錯誤，答案選bd；（2）釩是23號元素，基態釩原子的價層電子排布圖為。（3）二茂鐵熔點是172.5～173℃，100℃以上升華，因此二茂鐵屬于分子晶體。因為每個環戊二烯中含有5個C原子，且二茂鐵的每個茂環帶有一個單位負電荷，則每個環中的大π鍵應表示為。（4）銅可以形成一種離子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，若要確定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶體還是非晶體，最科學的方法是對其進行X－射線衍射實驗，其中陰離子是硫酸根，其空間構型是正四面體。由于H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱，所以該化合物加熱時首先失去的組分是H2O。（5）①根據晶胞結構可知與Mg緊鄰的Ni有個。②該晶胞中原子的坐標參數為a為(0，0，0)；b為(1/2，1/2，0)；d為(1，1，1)，則c原子的坐標參數為（1，1/2，1/2）。③若晶胞中Ni、Mg之間的最短距離為a pm，則面對角線是2a pm，邊長是，則晶體的密度 g·cm－3。