Question

鐵合金中常含有碳，鐵、碳材料在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中具有極其重要的用途．回答以下問題：
（1）鐵元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)有

 

個．
（2）足球烯（C₆₀）熔沸點較低，硬度較小，易溶于苯、酒精等有機溶劑，不導電．C₆₀的晶體類型是

 

．
（3）低溫條件下合成金剛石的反應如下：4Na+3CO ₂

440℃，800atm  .

C+2Na₂CO₃
上述反應中四種物質(zhì)按照熔點由高到低的順序是

 

；
該反應中涉及的元素按電負性從大到小的順序是

 

．
（4）以丙烯腈為原料可制得質(zhì)輕、有很高的抗拉強度和彈性的聚丙烯腈碳纖維，該纖維廣泛應用于制造高級文體用品．丙烯腈（CH₂=CH-C≡N）分子中，σ鍵和π鍵的個數(shù)比為

 

；該分子中碳原子的軌道雜化類型有

 

．
（5）石墨層間化合物在電池材料、儲氫材料等方面具有廣闊應用前景．某種石墨層間化合物是在石墨層間插入鉀，其結(jié)構(gòu)如圖所示．該化合物化學式為

 

．

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）鐵是26號元素，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p6⁶3d⁶ 4s²，d能級上有未成對電子；
（2）根據(jù)各類型晶體的性質(zhì)可判斷；
（3）物質(zhì)熔點可根據(jù)晶體類型判斷，原子晶體的＞離子晶體＞金屬晶體＞分子晶體；
同一周期元素電負性從左到右漸增，同一主族元素電負性從上到下逐漸減�。�
（4）根據(jù)雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)目+孤對電子對數(shù)，確定雜化軌道；根據(jù)1個單鍵是1個σ鍵，一個雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，一個三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵；
（5）利用均攤法計算碳原子和鉀原子個數(shù)之比，注意每個鉀原子被六個三角形共用很關(guān)鍵．

解答： 解：（1）鐵是26號元素，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p6⁶3d⁶ 4s²，根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則知d能級上有未成對電子，由于d能級有5個軌道，d能級有4個未成對電子，故答案為：4；
（2）足球烯（C₆₀）熔沸點較低，硬度較小，易溶于苯、酒精等有機溶劑，屬于分子晶體，故答案為：分子晶體；
（3）金剛石為原子晶體，碳酸鈉為離子晶體，金屬鈉為金屬晶體，二氧化碳為分子晶體，故其熔點大小順序為C＞Na₂CO₃＞Na＞CO₂；
同一周期元素電負性從左到右漸增，同一主族元素電負性從上到下逐漸減小，電負性從大到小的順序是O＞C＞Na；
故答案為：C＞Na₂CO₃＞Na＞CO₂；O＞C＞Na；
（4）丙烯腈（CH₂=CH-C≡N）分子中含有6個σ鍵和3個π鍵，數(shù)目之比為 2：1；
丙烯腈分子CH₂=CH-CN中雙鍵上的碳原子形成3個σ鍵，無孤電子對，sp²雜化，與氮相連的碳原子形成2個σ鍵，無孤電子對，sp雜化；
故答案為：2：1；sp²雜化、sp雜化；
（5）可以取三個鉀原子形成的小三角形為計算單位，其完全占有的碳原子數(shù)是4，占有的鉀原子數(shù)為

1

6

×3=

1

2

，碳原子數(shù)和鉀原子數(shù)之比是4：

1

2

=8：1，該化合物化學式為C₈K，故答案為：C₈K．

點評：本題考查了核外電子排布、電負性、雜化類型判斷和晶胞計算等內(nèi)容，注意C₈K的化學式判斷，選取正確的結(jié)構(gòu)為計算單位是解答的關(guān)鍵，難度較大．