Question

【題目】過渡金屬元素在醫(yī)藥、催化劑、新材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：

（1）下列有關(guān)說法正確的是_____。

A．銅元素焰色反應(yīng)的光譜為吸收光譜

B．金屬鍵沒有方向性和飽和性

C．基態(tài)鐵原子核外未成對電子有4個(gè)

D．鋅屬于過渡元素，處于元素周期表的d區(qū)

（2）[Co(NH3)5Br](NO3)3是鉆元素形成的一種配位化合物。

①該配位化合物中心離子的價(jià)電子排布式為___，中心離子的配位數(shù)為____。

②該配位化合物中含氮離子的中心原子的雜化類型為______。

（3）①一種鋁鎳合金的結(jié)構(gòu)如圖，與其結(jié)構(gòu)相似的化合物是_____。

a．氯化鈉

b．氯化銫

c．石英

d．金剛石

②NiO、CoO的晶體結(jié)構(gòu)均屬于NaC1型(Ni2+和Co2+的半徑分別為69pm和74pm)，NiO的熔點(diǎn)比CoO高，其原因是____。

③已知CuOCu2O+O2↑(未配平)，試從結(jié)構(gòu)的角度解釋這一反應(yīng)能夠發(fā)生的原因_____。

（4）Cu與H可形成一種紅色晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為____，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為_____g(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Answer 1

【答案】BC 3d5 6 sp2 b NiO、CoO均為離子晶體，Ni2+、Co2+所帶電荷數(shù)相同，Ni2+比Co2+的半徑小，形成的離子鍵強(qiáng)，晶格能大 Cu+的3d能級有10個(gè)電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，則Cu2+不如Cu+穩(wěn)定 CuH

【解析】

（1）A．焰色反應(yīng)為原子的發(fā)射光譜；

B．金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性；

C．根據(jù)基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為3d64s2判斷；

D．根據(jù)元素在周期表的分區(qū)作答；

（2）①根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零，判斷鈷離子的電荷數(shù)，從而確定其價(jià)電子排布式；其中NH3、Br-均為中心離子的配體，配位數(shù)為6；

②該配位化合物中含氮離子為NO3-，計(jì)算價(jià)層電子對數(shù)，即可判斷中心原子的雜化類型；

（3）①根據(jù)“均攤法”確定鋁鎳合金的化學(xué)式，以及陰陽離子的配位數(shù)，再以此進(jìn)行比較；

②離子晶體的晶格能越大，熔沸點(diǎn)越高；

③Cu+的3d能級有10個(gè)電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，而Cu2+不如Cu+穩(wěn)定；

（4）根據(jù)“均攤法”確定該晶體的化學(xué)式；再計(jì)算晶胞的質(zhì)量。

（1）A．當(dāng)金屬及其鹽在火焰上灼燒時(shí)，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時(shí)就將多余的能量以光的形式放出，因此銅元素焰色反應(yīng)的光譜為發(fā)射光譜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．金屬鍵不是存在于相鄰原子之間的作用力，而是屬于整塊金屬，因此金屬鍵沒有方向性和飽和性，B項(xiàng)正確；

C．基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為3d64s2，在3d軌道上有4個(gè)未成對電子，C項(xiàng)正確；

D．鋅屬于過渡元素，處于元素周期表的ds區(qū)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案為：BC；

（2）①鈷離子的化合價(jià)為+4價(jià)，鈷離子核外有23個(gè)電子，其價(jià)電子排布式為3d5；

中心離子鈷離子的的配位數(shù)為6；

故答案為：3d5；6；

②該配位化合物中含氮離子為NO3-，孤電子對數(shù)為(5+1-3×2)/2=0，σ鍵電子對數(shù)為3，,價(jià)層電子對數(shù)為3+0=3，則中心原子的雜化類型為sp2；

故答案為：sp2；

（3）①由圖可知鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)中，Ni原子數(shù)目為1，Al原子數(shù)目為8×1/8

=1，其化學(xué)式為AlNi，每個(gè)Ni原子周圍有8個(gè)Al原子，每個(gè)Al原子周圍有8個(gè)Ni原子，a．氯化鈉中每個(gè)鈉離子周圍有6個(gè)氯離子，每個(gè)氯離子周圍有6個(gè)鈉離子，不符合；

b．氯化銫中每個(gè)銫離子周圍有8個(gè)氯離子，每個(gè)氯離子周圍有8個(gè)銫離子，符合；

c．石英為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硅原子周圍有4個(gè)氧原子，氧原子周圍有2個(gè)硅原子，不符合；

d．金剛石為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每C原子周圍有4個(gè)C原子，不符合；

故答案為：b；

②NiO、CoO均為離子晶體，Ni2+、Co2+所帶電荷數(shù)相同，Ni2+比Co2+的半徑小，形成的離子鍵強(qiáng)，晶格能大，則NiO的熔點(diǎn)比CoO高；

故答案為：NiO、CoO均為離子晶體，Ni2+、Co2+所帶電荷數(shù)相同，Ni2+比Co2+的半徑小，形成的離子鍵強(qiáng)，晶格能大；

③Cu+的3d能級有10個(gè)電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，而Cu2+不如Cu+穩(wěn)定；

故答案為：Cu+的3d能級有10個(gè)電子，處于較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)；而Cu2+不如Cu+穩(wěn)定；

（4）觀察晶胞結(jié)構(gòu)知，12個(gè)頂點(diǎn)上(頂點(diǎn)上原子為6個(gè)晶胞共用)各有一個(gè)Cu、上下兩個(gè)面中心各有一個(gè)Cu、晶胞體內(nèi)有3個(gè)Cu，則一個(gè)晶胞內(nèi)Cu原子的個(gè)數(shù)為12×1/6+2×1/2+3=6；6個(gè)棱上(棱上原子為3個(gè)晶胞共用)各有一個(gè)H，體內(nèi)有4個(gè)H，故一個(gè)晶胞內(nèi)H原子的個(gè)數(shù)為6×1/3+4=6；則化學(xué)式為CuH，一個(gè)晶胞的質(zhì)量為；

故答案為：CuH；。