Question

【題目】已知A、B、C為三種常見的單質(zhì)，能發(fā)生如圖1所示的轉化關系，B的一種同素異形體的晶胞如圖2所示。

回答下列問題：

（1）形成A的元素在周期表中的位置是__________________________________，A對應的基態(tài)原子的價電子排布為_____________________。

（2）在B單質(zhì)對應的基態(tài)原子中，核外存在___________對自旋方向相反的電子。

（3）寫出Y的一種常見等電子體分子的結構式__________________________；兩者相比較沸點較高的是__________（填化學式）；Y分子中B對應原子的雜化方式為_________________。

（4）配合物A(Y)x常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷A(Y)x晶體屬于________________（填晶體類型）。A(Y)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供的電子數(shù)之和為18，則x=__________。A(Y)x在一定條件下發(fā)生反應A(Y)x (s) A (s) + x Y (g)，已知反應過程中只斷裂配位鍵，由此判斷該反應所形成的化學鍵類型是_____________。

（5）在圖2晶胞中，每個晶胞平均占有__________個原子，若距離最近的兩個原子的距離為L cm，晶胞邊長為a cm，根據(jù)硬球接觸模型，則L=_________a，晶胞的密度ρ=___________g·cm-3（用含a、NA代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 第四周期第Ⅷ族 3d64s2 2 N≡N CO sp 分子晶體 5 金屬鍵 8

【解析】A、B、C為三種常見的單質(zhì)，與水均能在高溫下反應生成單質(zhì)C，則C為氫氣，A、B分別為鐵和碳，B存在同素異形體，則B為碳，則A為鐵；因此X為四氧化三鐵，Y為一氧化碳，D為二氧化碳。

(1)鐵元素為26號元素，在周期表中的位置為第四周期第VIII族，A對應的基態(tài)原子的價電子排布為3d64s2，故答案為：第四周期第VIII族；3d64s2；

(2)C的基態(tài)原子的電子排布為1s22s22p2，核外存在2對自旋方向相反的電子，故答案為：2；

(3)CO的一種常見等電子體分子為氮氣，結構式為N≡N；CO為極性分子，兩者相比較沸點較高；CO分子中C與2個原子相連，沒有孤電子對，采用sp雜化，故答案為：N≡N；CO；sp；

(4)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，Fe(CO)x屬于分子晶體。鐵原子的價電子數(shù)為8，Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供的電子數(shù)之和為18，則形成的配位鍵為x==5。Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生反應Fe(CO)5 (s) Fe(s) + 5CO (g)，已知反應過程中只斷裂配位鍵，由此判斷該反應形成了鐵中的金屬鍵，故答案為：分子晶體；5；金屬鍵；

(5)根據(jù)晶胞結構，每個晶胞平均占有的原子數(shù)=8×+6×+4=8；若距離最近的兩個原子的距離為體對角線長度的，即acm=L cm，晶胞的體積為a3cm3，晶胞的質(zhì)量為g，晶胞的密度ρ==g·cm-3，故答案為：8； ； 。