Question

1．（1）鐵元素能形成多種配合物，如：Fe（CO）_x
①基態(tài)Fe³⁺的M層電子排布式為3s²3p⁶3d⁵．
②配合物Fe（CO）_x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18，則x=5．常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）_x晶體屬于分子晶體（填晶體類型）．
（2）氨分子中氮原子的雜化類型是sp³，如圖1氨水中四種氫鍵哪一種是最主要的D．

（3）試分析如圖2富馬酸的K₂大于其順式異構(gòu)體馬來酸的K₂，原因是馬來酸分子中酸性氫原子參與形成分子內(nèi)氫鍵，其酸性減弱．
�。�4）常壓下，水冷卻至0℃以下，即可結(jié)晶成六方晶系的冰．日常生活中見到的冰、霜和雪等都是屬于這種結(jié)構(gòu)，其晶胞如圖3所示（只顯示氧原子，略去氫原子），晶胞參數(shù)側(cè)棱c=737pm，菱形底邊a=452pm，底面菱形的銳角是60°．（sin60°=0.865）
回答下列問題：
①計(jì)算每個(gè)晶胞中含有4個(gè)水分子．
②計(jì)算冰的密度ρ=ρ=0.917 g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）①Fe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；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價(jià)電子數(shù)是8，每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2，據(jù)此判斷x值；分子晶體的熔沸點(diǎn)較低；
（2）NH₃中只含有單鍵為σ鍵，分子中N原子含有3個(gè)σ鍵電子對(duì)和1個(gè)孤電子對(duì)，雜化類型為sp³；氨水中的氫鍵主要是氨氣分子中氮原子和水分子中氫原子間的氫鍵；
（3）酸性氫原子參與形成氫鍵時(shí)，其酸性減弱；
（4）①根據(jù)晶胞中各位置，利用均攤法計(jì)算；
②根據(jù)ρ=$\frac{m}{v}$計(jì)算．

解答 解：（1）①Fe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，則M層電子排布式為：3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：3s²3p⁶3d⁵；
②配合物Fe（CO）_x的中心原子是鐵原子，其價(jià)電子數(shù)是8，每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2，8+2x=18，x=5，分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，根據(jù)題給信息知，該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體，
故答案為：5；分子晶體；
（2）NH₃中只含有單鍵為σ鍵，分子中N原子含有3個(gè)σ鍵電子對(duì)和1個(gè)孤電子對(duì)，雜化類型為sp³，氨水中的氫鍵主要是氨氣分子中氮原子和水分子中氫原子間的氫鍵，即D選項(xiàng)表示的氫鍵，
故答案為：sp³；D；
（3）馬來酸屬于順式結(jié)構(gòu)，羧基上與氧原子相連的氫原子和氧原子間形成氫鍵，導(dǎo)致氫原子不易電離，酸性減弱；
故答案為：馬來酸分子中酸性氫原子參與形成分子內(nèi)氫鍵，其酸性減弱；
（4）：①冰晶胞中頂點(diǎn)有8個(gè)分子，棱上有4個(gè)分子，體內(nèi)有2個(gè)分子，晶胞中含有水分子的個(gè)數(shù)為：8×$\frac{1}{8}$+4×$\frac{1}{4}$+2=4，晶胞中含有4個(gè)水分子，
故答案為：4；
②ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{\frac{M×4}{{N}_{A}}}{{a}^{2}•c•sin6{0}^{°}}$=$\frac{\frac{18×4}{6.02×1{0}^{23}}}{45{2}^{2}×737×0.866×（1{0}^{-10}）^{3}}$=0.917 g•cm^-3
故答案為：0.917．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、晶體性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)，這些是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，也是考查重點(diǎn)，難度中等．