Question

【題目】回答下列各題：

（1）已知FeCl3的沸點：319℃，熔點：306℃，則FeCl3的晶體類型為___________。P形成的三種酸的酸性由強到弱的順序為：HPO3>H3PO4>H3PO3，原因是___________________。

（2）原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2，T的基態(tài)原子價電子排布式為___________________，Q2＋的未成對電子數(shù)是______________。

（3）如圖1是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，判斷NaCl晶體結(jié)構(gòu)的圖是圖1中的______________。

（4）[Cu(NH3)4]2＋配離子中存在的化學(xué)鍵類型有_____________(填序號)。

①配位鍵 ②金屬鍵 ③極性共價鍵 ④非極性共價鍵 ⑤離子鍵 ⑥氫鍵

（5）若[Cu(NH3)4]2＋具有對稱的空間構(gòu)型，且當(dāng)[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代時，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu(NH3)4]2＋的空間構(gòu)型為______________(填序號)

①平面正方形 ②正四面體 ③三角錐形 ④V形

（6）X與Y可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中X和Y的相對原子質(zhì)量分別為a和b，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，晶體密度為ρg/cm3，則晶胞中距離最近的X、Y之間的核間距離是_____________pm（用含ρ、a、b、NA的代數(shù)式表達）。

Answer 1

【答案】 分子晶體 無機含氧酸分子中，非羥基氧數(shù)目越多，酸性越強 3d84s2 4 ③ ①③ ①

【解析】（1）氯化鐵熔沸點較低，應(yīng)為分子晶體；同種元素含氧酸，該元素化合價越高，其酸性越強，非羥基氧越多，酸性越強；

（2）原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2，則Q為Fe、T為Ni；

（3）NaCl屬于立方晶體，每個鈉離子周圍有6個氯離子、每個氯離子周圍有6個鈉離子；

（4）[Cu(NH3)4]2＋中銅離子與氮原子之間形成配位鍵，氨氣分子中N原子與H原子之間形成極性鍵；

（5）[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，[Cu(NH3)4]2＋的空間構(gòu)型為平面正方形；

（6）根據(jù)均攤法計算晶胞中X、Y原子數(shù)目，進而計算晶胞的質(zhì)量，根據(jù)m=ρV計算晶胞體積，進而計算晶胞棱長x。Y原子與周圍4個X原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，據(jù)此解答。

（1）FeCl3的沸點：319℃，熔點：306℃，熔沸點較低，應(yīng)屬于分子晶體；H3PO4、HPO3、H3PO3中P元素化合價依次為+5、+5、+3，H3PO4、HPO3中非羥基氧依次為1、2，元素化合價越高，其酸性越強，非羥基氧越多，酸性越強，故酸性HPO3＞H3PO4＞H3PO3；

（2）原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2，則Q為Fe、T為Ni；Ni的基態(tài)原子外圍電子（價電子）排布式為3d84s2，Fe2+的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d6，3d能級有4對未成對電子；

（3）由于在NaCl晶體中，每個Na+周圍同時吸引著最近的等距離的6個Cl-，每個Cl-周圍同時吸引著最近的等距離的6個Na+，圖③中選取其中一個離子，然后沿X、Y、Z三軸切割得到6個等距離的且最近的帶相反電荷的離子，所以其配位數(shù)是6，③符合條件；

（4）[Cu(NH3)4]2＋中銅離子與氮原子之間形成配位鍵，氨氣分子中N原子與H原子之間形成極性鍵，答案選①③；

（5）[Cu(NH3)4]2＋的兩個NH3被兩個Cl-取代能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，因此[Cu(NH3)4]2＋的空間構(gòu)型為平面正方形，答案選①；

（6）晶胞中X原子數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4、Y原子數(shù)目為8，晶胞的質(zhì)量為，晶體密度為ρg/cm3，則晶胞體積為g÷ρg/cm3，故晶胞棱長x=。Y原子與周圍4個X原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，令Y與X之間的距離為y，則正四面體中心到底面中心的距離為y/3，正四面體的高為4y/3，正四面體棱長=，則正四面體側(cè)面的高為，底面中心到邊的距離為，故，整理得y=，故Y與X的距離為。