Question

【題目】翡翠是玉石中的一種，其主要成分為硅酸鋁鈉NaAl(Si2O6)，常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。請回答下列問題：

(1)基態(tài)鎳原子的外圍電子排布圖為___________;與其同周期的基態(tài)原子的M層電子全充滿的元素位于周期表的__________、___________區(qū)。

(2)翡翠中主要成分硅酸鋁鈉中四種元素電負(fù)性由小到大的順序是___________。

(3)鉻可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位數(shù)為6的配合物。

①NH3分子的ⅤSEPR模型是___________。

②鍵角大小關(guān)系NH3___________PH3(填“>”<”或“=”)。

③NF3不易與Cr3+形成配離子，其原因是___________。

(4)鐵有δ、γ、α三種同素異形體，如下圖所示。

γ－Fe晶體的一個晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為___________，δ－Fe、α－Fe兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為___________。已知δ－Fe晶體的密度為dg/cm，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，則Fe原子半徑為___________pm(列表達(dá)式)

Answer 1

【答案】 ds p Na＜Al＜Si<O 四面體 ＞ F的電負(fù)性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cr3+形成配離子 4 4:3

【解析】

(l)Ni為28號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律,基態(tài)Ni原子的電子排布式為[Ar] 3d84s2，電子排布圖為；與其同周期的基態(tài)原子的M層電子全充滿的元素是Zn和Ga、Ge、As、Se、Br、Kr，Zn位于周期表的ds區(qū)，Ga、Ge、As、Se、Br、Kr位于周期表的p區(qū)。答案：；ds；p；

（2）非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大，同一周期的元素自左向右第一電離能呈增大趨勢，硅酸鋁鈉中含有Na、Al、Si、O四種元素，O的非金屬性最強(qiáng)，Na、Al、Si在同周期，第一電離能逐漸增大，所以第一電離能由小到大的順序是Na＜Al＜Si＜O。答案為： Na＜Al＜Si＜O；

（3）鉻可以形成CrCl3·x NH3(x=3、4、5、6)等一系列配位數(shù)為6的配合物。

①氨氣分子中氮價層電子對數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對數(shù)=3+1/2(5-3×1)=4,所以VSEPR模型為正四面體結(jié)構(gòu)；答案：正四面體。

②因N、P在同一主族且半徑是N＜P,原子核間斥力大，所以鍵角NH3＞PH3；答案：＞

③NF3不易與Cr3+形成配離子，其原因是F的電負(fù)性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cr3+形成配離子；答案：F的電負(fù)性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cr3+形成配離子。

（4）γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別為8、6，則配位數(shù)之比為8:6=4:3；一個晶胞的質(zhì)量m=M/NA=2×56/NAg，根據(jù)m=ρV，即V=2×56/NAd=2×56/dNAcm3；則晶胞棱長為，處于體對角線上的原子相鄰，則4r=，故r==pm。答案：4； 4:3 ；.