Question

尿素（H₂NCONH₂ ）可用于制有機(jī)鐵肥．主要代表有[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃[三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ）]
（1）基態(tài)Fe³⁺的核外電子排布式為：

 

C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是：

 

（2）氨氣中N原子的雜化方式是：

 

（3）與N₂互為等電子體的一種化合物是：

 

（寫化學(xué)式）
NO₃^-的空間構(gòu)型為：

 

，石墨晶體類型為：

 

（4）某種化合物由K，Ni，F(xiàn)三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示，則其化學(xué)式為

 

，根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計(jì)算該晶體的密度：d=

 

g/cm³．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,“等電子原理”的應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）Fe原子核外電子數(shù)為26，原子形成陽離子先按能層高低失去電子，能層越高的電子越容易失去，同一能層中按能級(jí)高低失去電子，能級(jí)越高越容易失去；同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素原子的2p能級(jí)有3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，失去電子需要的能量較高，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（2）氨氣中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+3

2

=4，據(jù)此判斷；
（3）N₂中有兩個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)為10，根據(jù)等電子體的概念可寫出與N₂互為等電子體的一種化合物，NO₃^-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+1

2

=3，沒有孤電子對(duì)，據(jù)此判斷空間構(gòu)型，石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間是分子間作用力，據(jù)此判斷；
（4）利用均攤法確定分子式，根據(jù)ρ=

m

V

計(jì)算密度．

解答： 解：（1）：（1）Fe原子核外有26個(gè)電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級(jí)2個(gè)電子、3d能級(jí)1個(gè)電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，N元素原子的2p能級(jí)有3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，失去電子需要的能量較高，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；N＞O＞C；
（2）氨氣中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+3

2

=4，所以N原子的雜化方式為sp³，故答案為：sp³；
（3）N₂中有兩個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)為10，根據(jù)等電子體的概念可寫出與N₂互為等電子體的一種化合物為CO，NO₃^-中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+1

2

=3，沒有孤電子對(duì)，所以NO₃^-的空間構(gòu)型為平面三角形，石墨晶體為層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間是分子間作用力，所以石墨晶體為分子晶體，
故答案為：CO；平面三角形；分子晶體；
（4）根據(jù)均攤法可知，在晶胞中有F原子個(gè)數(shù)=16×

1

4

+4×

1

2

+2=8，K原子個(gè)數(shù)=8×

1

4

+2=4，Ni原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+1=2，所以在晶胞中氟原子、鉀原子、鎳原子的個(gè)數(shù)比為：4：2：1，故該化合物的化學(xué)式為K₂NiF₄，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶胞的體積為=（400×10^-10cm）²×（1308×10^-10cm），晶胞質(zhì)量=

39×4+59×2+19×8

6.02×1023

g，故晶體密度=

39×4+59×2+19×8 6.02×1023 g

(400×10-10cm)2×1308×10-10cm

=3.4g?cm^-3，
故答案為：K₂NiF₄；3.4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查核外電子排布規(guī)律、雜化軌道理論、絡(luò)合物、晶胞計(jì)算等，難度中等，注意等電子體為原子總數(shù)相等，核外電子總數(shù)或價(jià)電子總數(shù)相等的微粒．