Question

10．鐵、鋅、鎳、鉻及其合金在現(xiàn)代社會(huì)中的用途越來(lái)越廣泛．
（1）鐵在元素周期表中的位置是第四周期Ⅶ族，基態(tài)鐵原子有26種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子．
（2）鎳可與CO形成配合物Ni（CO）n，CO分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為1：2；該配合物中原子Ni的價(jià)層電子總數(shù)為18，則n=4，該配合物的熔點(diǎn)是170℃，則Ni（CO）n 屬于分子
（3）在鉻的摧化作用下，乙醇可被空氣氧化為乙醛（CH₃CHO），乙醛分子中碳原子的雜化方式是
sp²和sp³，乙醛分子中H-C=O的鍵角大于（填“大于”、“等于”或“小于”）乙醇分子中的H-C-O的鍵角．乙醇和乙醛均極易溶于水，其主要原因是乙醛、乙醇均能與水形成分子間氫鍵．
（4）立方NiO晶體結(jié)構(gòu)類似于NaCl，則Ni²⁺填入O^2-構(gòu)成的正八面體空隙（填“正四面體”、“正八面體”、“立方體”或“壓扁八面體”）．其晶胞邊長(zhǎng)為ɑ pm，列式表示NiO晶體的密度為$\frac{300}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$g/cm³（不必計(jì)算出結(jié)果，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A）

Answer 1

分析 （1）周期表中的位置：電子層數(shù)等于周期序數(shù)，族序數(shù)看價(jià)電子，如果d軌道沒(méi)有價(jià)電子就是主族元素，有幾個(gè)價(jià)電子就是第幾主族，如果d軌道上有價(jià)電子就是副族元素，價(jià)電子有幾個(gè)就是第幾副族，如果價(jià)電子為8、9或者10個(gè)就都是第Ⅷ族，價(jià)電子d軌道上是10個(gè)電子，s軌道上有幾個(gè)電子就是第幾副族；核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同，因此核外有多少電子就有多少不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；
（2）CO分子與N₂互為等電子體，CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，共價(jià)單鍵是σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵，一個(gè)是π鍵；價(jià)電子總數(shù)（18）=Ni的價(jià)電子數(shù)（10）+CO提供電子數(shù)（n×2），Ni（CO）_n的熔點(diǎn)是170℃，熔點(diǎn)低，則該化合物屬于分子晶體；
（3）乙醛中甲基上的C采取sp³雜化類型，醛基中的C采取sp²雜化類型；碳原子雜化方式不同導(dǎo)致其鍵角不同；氫鍵影響物質(zhì)的溶解性；
（4）立方NiO晶體結(jié)構(gòu)類似于NaCl，則Ni²⁺填入O^2-構(gòu)成的正八面體，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Ni、O原子數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算晶胞質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算晶胞密度．

解答 解：（1）鐵核外電子數(shù)為26，各電子層電子數(shù)為2、8、14、2，原子基態(tài)時(shí)的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，所以位于第四周期第VIII族，基態(tài)鐵原子核外電子數(shù)為26，有26種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，
故答案為：第四周期Ⅶ族；26；
（2）CO分子與N₂互為等電子體，CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，CO分子中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為1：2，該配合物中原子Ni的價(jià)層電子總數(shù)為18，價(jià)電子總數(shù)（18）=Ni的價(jià)電子數(shù)（10）+CO提供電子數(shù)（n×2），n=4，Ni（CO）_n的熔點(diǎn)是170℃，熔點(diǎn)低，則該化合物屬于分子晶體，
故答案為：1：2；4；分子；
（3）乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，因此采取sp³雜化類型，醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，無(wú)孤電子對(duì)，采取sp²雜化類型；乙醇中含有醇羥基的碳原子采用sp³雜化，導(dǎo)致乙醛分子中H-C-O的鍵角大于乙醇分子中的H-C-O的鍵角，乙醛、乙醇均能與水形成分子間氫鍵，所以乙醇和乙醛均極易溶于水，
故答案為：sp²和sp³；大于；乙醛、乙醇均能與水形成分子間氫鍵；
（4）Na⁺填入Cl^-構(gòu)成的正八面體，則Ni²⁺填入O^2-構(gòu)成的正八面體，晶胞中Ni原子數(shù)目為1+12×$\frac{1}{4}$=4，氧原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞質(zhì)量為4×$\frac{59+16}{{N}_{A}}$g，晶胞邊長(zhǎng)為apm，晶胞體積為（a×10^-10 cm）³，NiO晶體的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{300}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$，
故答案為：正八面體；$\frac{300}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、化學(xué)鍵、雜化軌道、氫鍵、晶胞計(jì)算等，為高頻考點(diǎn)，利用構(gòu)造原理寫出基態(tài)該原子核外電子排布，注意利用均攤法計(jì)算晶胞質(zhì)量，（4）為該題難點(diǎn)，題目難度中等．