Question

【題目】Fe、Cu、Cr都是第四周期過渡元素,回答下列問題。

（1）FeCl3是一種常用的凈水劑，氯元素的原子核外有____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；有___種不同能級(jí)的電子，基態(tài)Fe3+的電子排布式為___。

（2）實(shí)驗(yàn)室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]來檢驗(yàn)Fe3+。FeCl3與KSCN溶液混合，可得到配位數(shù)為5的配合物的化學(xué)式是____；K4[Fe(CN)6]與Fe3+反應(yīng)可得到一種藍(lán)色沉淀KFe[Fe(CN)6]，該物質(zhì)晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(K+未畫出)，則一個(gè)晶胞中的K+個(gè)數(shù)為 ___。

（3）Cu2+能與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)形成配離子。該配離子中含有的化學(xué)鍵類型有 __ (填字母)

a.配位鍵 b.極性鍵 c.離子鍵 d.非極性鍵,

乙二胺中共有____個(gè)σ鍵，C原子的雜化方式為 ___。

（4）金屬銅的晶胞為面心立方最密堆積，邊長(zhǎng)為361pm。又知銅的密度為9.0g·cm-3，則銅原子的直徑約為____pm。

（5）Cr是周期表中第ⅥB族元素，化合價(jià)可以是0~+6的整數(shù)價(jià)態(tài)。回答下列問題。某化合物的化學(xué)式為Na3CrO8，其陰離子結(jié)構(gòu)可表示為，則Cr的化合價(jià)為____。CrO42-呈四面體構(gòu)型,結(jié)構(gòu)為，Cr2O72-由兩個(gè)CrO42-四面體組成，這兩個(gè)CrO42-四面體通過共用一個(gè)頂角氧原子彼此連接,結(jié)構(gòu)為。則由n(n>1)個(gè)CrO42-通過頂角氧原子連續(xù)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的化學(xué)式為____。

Answer 1

【答案】17 5 1s22s22p63s23p63d5 K2[Fe(SCN)5] 4 abd 11 sp3 255 +5 CrnO(3n+1)2-

【解析】

(1)氯原子核外電子數(shù)為17，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均不同，故氯原子核外有17種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；氯原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，電子分布在1s、2s、2p、3s、3p這五個(gè)能級(jí)；Fe是26號(hào)元素，鐵原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，鐵原子失去4s能級(jí)2個(gè)電子，再失去3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe3+，故基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。

(2)Fe3+與SCN-形成配位數(shù)為5的配離子為[Fe(SCN)5]2-，根據(jù)電荷守恒可知配離子與K+形成的配合物的化學(xué)式為K2[Fe(SCN)5]；題給物質(zhì)晶胞的結(jié)構(gòu)中，Fe3+的個(gè)數(shù)為4×=，Fe2+的個(gè)數(shù)為4×=，CN-的個(gè)數(shù)為12×=3，根據(jù)電荷守恒：N(K+)+N(Fe3+)×3+N(Fe2+)×2=N(CN-)，可得N(K+)=，故一個(gè)晶胞中的K+個(gè)數(shù)為×8=4；

(3)Cu2+與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)之間形成配位鍵，H2N-CH2-CH2-NH2中碳原子之間形成非極性鍵，不同原子之間形成極性鍵，所以選abd；單鍵為σ鍵，一個(gè)乙二胺分子中含有11個(gè)σ鍵，碳原子均飽和沒有孤電子對(duì)，形成4個(gè)σ鍵，所以碳原子采取sp3雜化；

(4) 根據(jù)銅晶胞為面心立方最密堆積，由邊長(zhǎng)可計(jì)算出晶胞的體積V=（361pm）3≈4.70×10-23cm3，根據(jù)m=ρ×V=9.00 gcm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g；由于一個(gè)銅晶胞中含有的銅原子數(shù)為8×+6×=4（個(gè)），每個(gè)銅原子的體積約為==1.18×10-23 cm3，則×π×d3=1.18×10-23cm3，解得銅原子的直徑d≈255pm；

(5)由陰離子結(jié)構(gòu)可知，Cr與O中形成5個(gè)價(jià)鍵，共用電子對(duì)偏向O，則Cr的化合價(jià)為+5價(jià)，兩個(gè)CrO42-每共用一個(gè)角頂氧原子，就少一個(gè)氧原子，所以由n(n＞1)個(gè)CrO42-通過角頂氧原子連續(xù)的鏈?zhǔn)�，減少(n-1)個(gè)氧原子，微粒電荷不變，則由n(n＞1)個(gè)CrO42-通過角頂氧原子連續(xù)的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的化學(xué)式為CrnO(3n+1)。