Question

7．元素周期表中第四周期的金屬元素在生產和科研中有非常重要的使用價值．
（1）測定土壤中鐵的含量時需先將三價鐵還原為二價鐵，再采用鄰啡羅啉作顯色劑，用比色法測定，若土壤中含有高氯酸鹽時會對測定有干擾．相關的反應如下：4FeCl₃+2NH₂OH•HCl→4FeCl₂+N₂O↑+6HCl+H₂O

①Fe²⁺在基態(tài)時，核外電子排布式ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶；
①羥胺中（NH₂OH）采用SP³雜化的原子有N、O；
③Fe²⁺與鄰啡羅啉形成的配合物中，配位數(shù)為6；
（2）向硫酸銅溶液中加入過量氨水，然后加入適量乙醇，溶液中析出深藍色的[Cu（NH₃）₄]SO₄晶體，該晶體中含有的化學鍵類型是離子鍵、共價鍵、配位鍵；
（3）往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，已知NF₃與NH₃的空間構型都是三角錐形，但NF₃ 不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導致NF₃中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，NF₃不易與Cu²⁺形成配離子；
（4）配合物Ni（CO）₄常溫下呈液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑．固態(tài)Ni（CO）₄屬于分子晶體；
（5）如果把晶胞頂點與最近三個面心所圍成的空隙叫做四面體空隙，第四周期電負性最小的原子可作為容體摻入C₆₀ 晶體的空隙中，形成具有良好的超導性的摻雜C₆₀ 化合物．現(xiàn)把C₆₀抽象成質點，該晶體的晶胞結構如圖2所示，若每個四面體空隙填入一個原子，則全部填滿C₆₀ 晶體的四面體空隙后，所形成的摻雜C₆₀ 化合物的化學式為．

Answer 1

分析 （1）①鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變成亞鐵離子，根據(jù)構造原理寫出亞鐵離子核外電子排布式；
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定羥胺NH₂OH中存在sp³雜化的原子；
③配位數(shù)就是在配位個體中與一個形成體成鍵的配位原子的總數(shù)；
（2）Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對電子，形成配位鍵，N、H原子之間以共價鍵結合，內界離子與外界離子以離子鍵結合；
（3）根據(jù)電負性的角度分析；
（4）Ni（CO）₄常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，屬于分子晶體；
（5）三個球相切，擺成正三角形，然后上面放第四個球，這樣圍成的空隙，就叫正四面體空隙，如圖所示：在面心立方結構中，每個小立方體對應1個四面體空隙，一共有8個正四面體空隙，上圖畫出了其中一個，第四周期電負性最小的原子是K，所以晶胞中一共有8個k原子，1+6×$\frac{1}{2}$=4個C₆₀分子，然后求出化學式．

解答 解：（1）①鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變成亞鐵離子，F(xiàn)e²⁺在基態(tài)時，核外電子排布式為ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶，
故答案為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶；
②羥胺分子中，價層電子對為4的原子有N、O原子，所以采用sp³雜化的原子有N、O原子，故答案為：N、O；
③配位數(shù)就是在配位個體中與一個形成體成鍵的配位原子的總數(shù)，所以Fe²⁺與鄰啡羅啉形成的配合物（形成過程如圖1）中，配位數(shù)為6，故答案為：6；
（2）Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對電子，Cu²⁺與NH₃分子之間形成配位鍵，NH₃分子中N、H原子之間以共價鍵結合，內界離子[Cu（NH₃）₄]²⁺與外界離子SO₄^2-以離子鍵結合，
故答案為：離子鍵、共價鍵、配位鍵；
（3）N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，所以NH₃中共用電子對偏向N，而在NF₃中，共用電子對偏向F，偏離N原子，
故答案為：F的電負性比N大，N-F成鍵電子對向F偏移，導致NF₃中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，NF₃不易與Cu²⁺形成配離子；
（4）Ni（CO）₄常溫下為液態(tài)，易溶于CCl₄、苯等有機溶劑，固態(tài)Ni（CO）₄屬于分子晶體，故答案為：分子；
（5）三個球相切，擺成正三角形，然后上面放第四個球，這樣圍成的空隙，就叫正四面體空隙，如圖所示：在面心立方結構中，每個小立方體對應1個四面體空隙，一共有8個正四面體空隙，上圖畫出了其中一個，第四周期電負性最小的原子是K，所以晶胞中一共有8個K原子，1+6×$\frac{1}{2}$=4個C₆₀分子，故組成 K₈（C₆₀）₄，化學式為K₂C₆₀，故答案為：K₂C₆₀．

點評 本題目綜合性較大，涉及晶體、化學鍵、雜化軌道、電負性、晶胞計算等，晶胞計算難度較大，為易錯點．