Question

【題目】金屬元素Fe、Ni、Pt均為周期表中同族元素，該族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。

(1)Fe是常見的金屬，生活中用途廣泛。請回答下列問題：

①Fe在元素周期表中的位置為________________________。

②Fe的一種晶胞結構如圖所示，測得晶胞邊長為 a pm，則Fe原子半徑為__________。

③已知：FeO晶體晶胞結構為NaCl型，與O2－距離最近且等距離的亞鐵離子圍成的空間構型為________。

(2)鉑可與不同的配體形成多種配合物，分子式為[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配體是_________；該配合物有兩種不同的顏色，其中橙黃色比較不穩定，在水中的溶解度大；呈亮黃色的物質在水中的溶解度小，如下圖所示的結構示意圖中呈亮黃色的是_____(填“A”或“B”)，理由是___________。

A B

(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料，其晶胞結構示意圖如圖。

①測知鑭鎳合金晶胞體積為9.0×10－23cm3，則鑭鎳合金的晶體密度為____________ (不必計算結果) 。

②儲氫原理為：鑭鎳合金吸附H2，H2解離為原子，H原子儲存在其中形成化合物。若儲氫后，氫原子占據晶胞中上下底面的棱和面心，則形成的儲氫化合物的化學式為____________。

(4)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道，則p電子可在多個原子間運動，形成“離域π鍵”(或大π鍵)。大π鍵可用表示，其中m、n分別代表參與形成大π鍵的電子數和原子個數，如苯分子中大π鍵表示為。 下列微粒中存在“離域Π鍵”的是__________。

a.O3 b.SO42- c.H2S d.NO3-

Answer 1

【答案】第4周期第Ⅷ族 pm 正八面體形 NH3、Cl－ A B和水均為極性分子，相似相溶，A為非極性分子在水中的溶解度小 gcm-3 LaNi5H3 ad

【解析】

(1)①鐵是26號元素，據此判斷在周期表中的位置；②根據晶胞結構知，面對角線為鐵原子半徑的4倍，據此計算鐵原子半徑；③FeO晶體晶胞結構為NaCl型，與O2-距離最近且等距離的亞鐵離子為六個面的面心上的離子，據此判斷；

(2)關鍵圖示判斷Pt(NH3)2Cl4的配合物的配體；根據相似相溶原理分析判斷；

(3)①根據晶胞結構圖，利用均攤法計算La和Ni的個數，結合密度=計算；②根據氫原子占據晶胞中上下底面的棱和面心，計算利用均攤法H的個數，結合①判斷化學式；

(4)根據形成離域π鍵的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道”的條件分析判斷。

(1)①鐵是26號元素，位于第四周期第VIII族，故答案為：第四周期第VIII族；

②根據晶胞結構知，面對角線為鐵原子半徑的4倍，面對角線長度=a pm，則Fe原子半徑=pm=pm，故答案為：pm；

③FeO晶體晶胞結構為NaCl型，與O2-距離最近且等距離的亞鐵離子為六個面的面心上的離子，與O2-等距離且最近的Fe2+圍成的空間構型為正八面體，故答案為：正八面體；

(2)根據結構圖，[Pt(NH3)2Cl4]的配體為NH3和Cl-；橙黃色在水中的溶解度較大，水為極性分子，根據相似相溶，橙黃色也為極性分子，A為對稱結構，屬于非極性分子，B為非對稱結構，屬于極性分子，則橙黃色的配合物為B；亮黃色的為A，故答案為：NH3、Cl-；A；B和水均為極性分子，相似相溶，A為非極性分子在水中的溶解度小；

(3)①根據晶胞結構圖，La的個數為8×=1，Ni的個數為8×+1=5，晶胞的質量為g，密度==gcm-3=gcm-3，故答案為：gcm-3；

②根據晶胞結構圖，La的個數為8×=1，Ni的個數為8×+1=5，氫原子占據晶胞中上下底面的棱和面心，則H的個數為8×+2×=3，其化學式為LaNi5H3，故答案為：LaNi5H3；

(4)形成離域π鍵的形成條件是“原子都在同一平面上且這些原子有相互平行的p軌道” ，O3為V形結構，有相互平行的p軌道，可以形成離域π鍵；硫酸根離子是正四面體結構，原子不處于同一平面內，不能形成離域π鍵；硫化氫中H原子和S原子沒有平行的p軌道，不能形成離域π鍵；NO3-為平面三角形，有相互平行的p軌道，可以形成離域π鍵，故答案為：ad。