Question

20．由C、N、O、Na、Fe五種元素組成的配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]可用于治療高血壓急癥．
（1）對該配合物的組成和結(jié)構(gòu)分析如下：
①中心離子的未成對電子數(shù)為5．
②不存在的作用力是be（填標(biāo)號）．
a．離子鍵  b．金屬鍵  c．配位鍵  d．極性共價(jià)鍵  e．分子間作用力
③三種非金屬元素的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃、O、N，由其中兩種元素組合可構(gòu)成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見微粒，則該微粒的空間構(gòu)型為三角錐形．
④與CN ^-互為等電子體的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為N≡N，該單質(zhì)中原子的雜化方式為sp．
（2）鎳與鐵同族．鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發(fā)性液態(tài)物質(zhì)Ni（CO）₄，推測Ni（ C0）₄的晶體類型為分子晶體．已知構(gòu)成該晶體微粒的空間構(gòu)型為正四面體，則Ni（ C0）₄易溶于bc（填標(biāo)號）中．
a．水    b．四氯化碳    c．苯    d．硫酸鎳溶液
（3）NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖，NaCN的晶胞結(jié)構(gòu)與其相似．已知NaCN晶體的密度為ρ g．cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，求晶胞邊長a=$\root{3}{\frac{196}{{N}_{A}ρ}}$ cm．

Answer 1

分析 （1）①配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]的中心離子為鐵離子，鐵離子的價(jià)層電子排布為3d⁵，據(jù)此判斷；
②配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]中內(nèi)界與外界之間是離子鍵，配體與中心離子間是配位鍵，配體內(nèi)部碳氮之間及氮氧之間是極性共價(jià)鍵；
③根據(jù)元素周期律，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；由C、N、O中兩種元素組合可構(gòu)成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見微粒氨氣，據(jù)此判斷
④根據(jù)等電子體的概念可知，CN^-的價(jià)電子數(shù)為10，所以與CN^-互為等電子體的單質(zhì)為N₂，N₂分子中有一個(gè)δ鍵，雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對數(shù)+中心原子的δ鍵個(gè)數(shù)，據(jù)此判斷雜化方式；
（2）根據(jù)其狀態(tài)、熔點(diǎn)判斷四羰基鎳的晶體類型；根據(jù)相似相溶原理分析；
（3）根據(jù)NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)鈉離子和4個(gè)氯離子，所以NaCN的晶胞也含有4個(gè)鈉離子和4個(gè)氰根離子，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可計(jì)算出晶胞的體積，進(jìn)而確定晶胞的邊長；

解答 解：（1）①配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]的中心離子為鐵離子，鐵離子的價(jià)層電子排布為3d⁵，所以有5個(gè)未成對的電子，
故答案為：5；
②配合物Na₂[Fe（CN）₅（NO）]中內(nèi)界與外界之間是離子鍵，配體與中心離子間是配位鍵，配體內(nèi)部碳氮之間及氮氧之間是極性共價(jià)鍵，不存在的是金屬鍵和分子間作用力，故選be；
③C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依增大，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是C、O、N，由C、N、O中兩種元素組合可構(gòu)成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見微粒氨氣，氨分子中有一對孤電子對和三個(gè)δ鍵，所以氨氣的空間構(gòu)型為三角錐形，
故答案為：C、O、N；三角錐形；
④根據(jù)等電子體的概念可知，CN^-的價(jià)電子數(shù)為10，所以與CN^-互為等電子體的單質(zhì)為N₂，N₂的結(jié)構(gòu)式為N≡N，N₂分子中有一個(gè)δ鍵，雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對數(shù)+中心原子的δ鍵個(gè)數(shù)，所以雜化方式為sp雜化，
故答案為：N≡N；sp；
（2）Ni（CO）₄是液態(tài)揮發(fā)性物質(zhì)，所以其熔點(diǎn)較低，故為分子晶體；呈正四面體構(gòu)型，是對稱結(jié)構(gòu)，所以是非極性物質(zhì)，根據(jù)相似相溶原理知，Ni（CO）₄ 易溶于非極性溶劑，苯、四氯化碳是非極性物質(zhì)，所以Ni（CO）₄ 易溶于苯、四氯化碳，故選bc，
故答案為：分子晶體；bc；
（3）根據(jù)NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)鈉離子和4個(gè)氯離子，所以NaCN的晶胞也含有4個(gè)鈉離子和4個(gè)氰根離子，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可知，晶胞的體積為$\frac{\frac{4×49}{{N}_{A}}}{ρ}$cm³=$\frac{196}{ρ{N}_{A}}$cm³，所以晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{196}{{N}_{A}ρ}}$cm，
故答案為：$\root{3}{\frac{196}{{N}_{A}ρ}}$．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及核外電子排布、空間構(gòu)型的判斷、晶體中存在的化學(xué)鍵、晶胞的計(jì)算等知識點(diǎn)，分子空間構(gòu)型是考試熱點(diǎn)，要注重基礎(chǔ)知識的積累．