Question

【題目】早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu.Fe三種金屬元素組成，回答下列問(wèn)題：

（1）①銅元素位于周期表中_____區(qū)。Cu2+離子的價(jià)層軌道表示式為____。

②錳、鐵、鈷三種元素的逐級(jí)電離能如下表：

電離能/KJ/mol	I1	I2	I 3	I4
Mn	717.3	1509.0	3248	4940
Fe	762.5	1561.9	2957	5290
Co	760.4	1648	3232	4950

鐵元素的第三電離能明顯低于錳元素和鈷元素，其原因是____。

③實(shí)驗(yàn)室可用赤血鹽K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)Fe2+離子，在赤血鹽中鐵元素的化合價(jià)為____，中心離子的配位數(shù)為______。

（2）利用反應(yīng)：X+C2H2+NH3→Cu2C2+NH4Cl(未配平)可檢驗(yàn)乙炔。

①化合物X晶胞結(jié)構(gòu)如圖，據(jù)此可知X的化學(xué)式為_______。

②乙炔分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為______，碳原子的雜化方式為_______；NH4+空間構(gòu)型為______（用文字描述）。

（3）①下列三種化合物a．AlCl3 b．NaCl c．Al2O3沸點(diǎn)由高到低依次是_______（填編號(hào)），其原因是____________。

②Al單質(zhì)中原子采取面心立方最密堆積，其晶胞邊長(zhǎng)為0.405nm，列式表示Al單質(zhì)的密度_______g/cm3（不必計(jì)算出結(jié)果）。

Answer 1

【答案】 ds Co的核電荷數(shù)多于Fe，電子離開時(shí)克服的引力較大，所以Co的第三電離能比Fe大。Mn2+是半充滿結(jié)構(gòu)（3d5），再電離一個(gè)電子所需的能量較高，所以Mn的第三電離能也比Fe大 +3 6 CuCl 3:2 sp雜化 正四面體 cba AlCl3是分子晶體．沸點(diǎn)最低，NaCl和Al2O3是離子晶體，Al2O3的構(gòu)成離子半徑小，電荷高，晶格能大，沸點(diǎn)最高

【解析】本題考查選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》，（1）①銅原子價(jià)電子排布式為3d104s1，位于ds區(qū)，Cu2＋是Cu原子失去2個(gè)電子，即價(jià)電子軌道式為；②Fe價(jià)電子排布式為3d64s2，Mn的價(jià)電子排布式為3d54s2，Co價(jià)電子排布式為3d74s2， Co的核電荷數(shù)多于Fe，電子離開時(shí)克服的引力較大，所以Co的第三電離能比Fe大，Mn2＋是半充滿結(jié)構(gòu)（3d5），再電離一個(gè)電子所需的能量較高，所以Mn的第三電離能也比Fe大；③K顯＋1價(jià)，CN顯－1價(jià)，整個(gè)化合價(jià)代數(shù)為0，因此Fe的價(jià)態(tài)是＋3價(jià)，CN－是Fe的配離子，因此中心離子的配位數(shù)為6；（2）①Cu位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，Cl位于晶胞內(nèi)部，有4個(gè)，因此化學(xué)式為CuCl；②乙炔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，成鍵原子鍵只能有1個(gè)σ鍵，碳碳叁鍵中有2個(gè)π鍵，因此1mol乙炔中σ鍵和π鍵的比值為3：2；碳有

2個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，雜化類型為sp；NH4＋中N有4σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，即雜化類型為sp3，空間構(gòu)型為正四面體；（3）AlCl3屬于分子晶體，NaCl和Al2O3屬于離子晶體，一般分子晶體的熔沸點(diǎn)小于離子晶體，即氯化鋁最低，離子晶體熔沸點(diǎn)與晶格能有關(guān)，所帶電荷數(shù)越多、半徑越小，晶格能越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高，Al2O3的構(gòu)成離子半徑小，電荷數(shù)多，晶格能大，沸點(diǎn)最高，順序是Al2O3>NaCl>AlCl3；②晶胞中Al的個(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，則晶胞的質(zhì)量為4×27/NAg，晶胞的體積為(0.405×10－7)3cm3，根據(jù)密度的定義，則密度為。