Question

不銹鋼是由鐵、鉻（Cr）、鎳（Ni）、碳、硅及眾多不同元素組成的合金．回答下列問題：
（1）鐵和鎳（Ni）位于周期表的同一周期同一族，它們在第

 

周期第

 

族．
（2）鐵、鉻、鎳的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)最多的是

 

（填元素符號）
（3）碳和硅兩種元素中電負性較大的是

 

．四氟化碳（CF₄，相對分子質(zhì)量87，沸點-128.1℃）的沸點比二氯甲烷（CH₂Cl₂，相對分子質(zhì)量85，沸點39.8℃）的沸點低，請分析原因：

 

（4）Fe²⁺能與環(huán)戊二烯形成配合物二茂鐵，環(huán)戊二烯分子中碳原子的雜化方式為

 

，1個環(huán)戊二烯分子中含有的π鍵數(shù)目為

 

．
（5）金屬通常都具有良好的導電性，金屬導電時，在電場中定向移動的是

 

，金屬鐵晶體中原子堆積方式如圖所示，其中鐵原子的配位數(shù)為

 

．一種鐵、鈷合金中，鐵的質(zhì)量分數(shù)為74%，若其晶胞邊長為acm，則該合金的密度為

 

g?cm^-3（用含a的代數(shù)式表示）

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）Fe和Ni原子核外都有4個電子層，都屬于第VIII族；
（2）鐵、鉻、鎳的基態(tài)原子中未成對電子數(shù)分別是4、6、3；
（3）同一主族元素，元素電負性隨著原子序數(shù)增大而減�。�
（4）環(huán)戊二烯分子中碳碳雙鍵兩端的碳原子σ鍵個數(shù)是3，碳碳單鍵之間的C原子σ個數(shù)是4；共價化合物中單鍵為σ，雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵；常溫下，四氟化碳為氣體、二氯甲烷是液體；
（5）在通電條件下，金屬中自由電子定向移動；該晶胞中Fe原子配位數(shù)是8，F(xiàn)e原子個數(shù)=8×

1

8

+1=2，合金中Fe、Co原子個數(shù)之比=

74%

56

：

26%

59

=3：1，該合金化學式為Fe₃Co，一個晶胞中含有2個Fe原子，則含有Co原子個數(shù)=

2

3

，晶胞體積=a³cm³，根據(jù)ρ=

m

V

計算其密度．

解答： 解：（1）Fe和Ni原子核外都有4個電子層，原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等，都屬于第VIII族，所以這三種元素都位于第四周期第VIII族，故答案為：四；VIII族；
（2）鐵、鉻、鎳的基態(tài)原子中未成對電子數(shù)分別是4、6、3，所以未成對電子數(shù)最多的是Cr，
故答案為：Cr；
（3）同一主族元素，元素電負性隨著原子序數(shù)增大而減小，所以電負性C＞Si；四氟化碳是氣體、二氯甲烷是液體，四氟化碳中分子間作用力較小、二氯甲烷中分子間作用力較大，所以四氟化碳（CF₄，相對分子質(zhì)量87，沸點-128.1℃）的沸點比二氯甲烷（CH₂Cl₂，相對分子質(zhì)量85，沸點39.8℃）的沸點低，
故答案為：C；四氟化碳是氣體、二氯甲烷是液體；
（4）環(huán)戊二烯分子中碳碳雙鍵兩端的碳原子σ鍵個數(shù)是3，碳碳單鍵之間的C原子σ個數(shù)是4，所以環(huán)戊二烯中C原子采用sp²、sp³雜化；共價化合物中單鍵為σ，雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵，所以環(huán)戊二烯中
π鍵數(shù)目為2，
故答案為：sp²、sp³；2；
（5）在通電條件下，金屬中自由電子定向移動；該晶胞中Fe原子配位數(shù)是8，F(xiàn)e原子個數(shù)=8×

1

8

+1=2，合金中Fe、Co原子個數(shù)之比=

74%

56

：

26%

59

=3：1，該合金化學式為Fe₃Co，一個晶胞中含有2個Fe原子，則含有Co原子個數(shù)=

2

3

，晶胞體積=a³cm³，ρ=

m

V

=

227 NA × 2 3

a3

g/cm³=

151.3

a3NA

g/cm³，
故答案為：電子；8；

151.3

a3NA

．

點評：本題考查物質(zhì)結構和性質(zhì)，為高考高頻點，涉及晶胞計算、原子雜化方式判斷、原子核外電子排布等知識點，根據(jù)構造原理、價層電子對互斥理論等知識點解答，難點是晶胞計算，明確晶胞公式中各個字母含義，題目難度中等．