Question

【題目】化學作為一門基礎(chǔ)自然科學，在材料科學、生命科學、能源科學等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，其中鐵和銅是兩種應(yīng)用廣泛的元素。

(1)基態(tài)鐵原子的價電子軌道表達式為_____。

(2)磁性材料鐵氧體在制備時常加入 CH3COONa、尿素[CO(NH2)2]等堿性物質(zhì)。尿素分子中所含元素的電負性由小到大的順序是_____，1mol 尿素分子中含有的 σ 鍵數(shù)目為_____。 CH3COONa 中碳原子的雜化類型為_________。

(3)Fe(CO)5又名羰基鐵，常溫下為黃色油狀液體，則 Fe(CO)5的晶體類型是_____，寫出與CO互為等電子體的分子的電子式_____(任寫一種)。

(4)CuO在高溫時分解為 O2和 Cu2O，請從陽離子的結(jié)構(gòu)來說明在高溫時，Cu2O比 CuO更穩(wěn)定的原因_____。

(5)磷青銅是含少量錫、磷的銅合金，某磷青銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①其化學式為_____。

②若晶體密度為 8.82g/cm3，則最近的 Cu原子核間距為_____pm(用含 NA 的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 H<C<N<O 7NA sp3、sp2 分子晶體 Cu+的最外層電子排布為3d10，Cu2+的最外層電子排布為3d9，最外層電子排布為全滿時穩(wěn)定，Cu2O比 CuO更穩(wěn)定 SnCu3P ×1010pm

【解析】

（1）Fe基態(tài)原子價電子排布式3d64s2，則基態(tài)鐵原子的價電子軌道表達式為；故答案為：；

（2）同周期元素從左到右電負性增強，尿素[CO(NH2)2]分子中所含元素的電負性由小到大的順序是H<C<N<O，尿素的結(jié)構(gòu)如圖，分子中含有4個N-H鍵、2個C-N鍵，一個C-O鍵，1mol 尿素分子中含有的 σ 鍵數(shù)目為7NA。根據(jù)VSEPR理論，CH3COONa 中甲基中的C原子：VP=BP+LP=4+0=4，中心C為sp3雜化，羧基中的C原子：VP=BP+LP=3+=3，中心C為sp2雜化，故 CH3COONa 中碳原子的雜化類型為sp3、sp2。故答案為：H<C<N<O；7NA；sp3、sp2；

（3）Fe(CO)5又名羰基鐵，常溫下為黃色油狀液體，熔點比較低，則 Fe(CO)5的晶體類型是分子晶體；等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子，與CO互為等電子體的分子為N2，電子式為：。故答案為：分子晶體；；

（4）CuO在高溫時分解為 O2和 Cu2O，從陽離子的結(jié)構(gòu)來看，Cu2O比 CuO更穩(wěn)定的原因是：Cu+的最外層電子排布為3d10，Cu2+的最外層電子排布為3d9，最外層電子排布為全滿時穩(wěn)定，Cu2O比 CuO更穩(wěn)定。故答案為：Cu+的最外層電子排布為3d10，Cu2+的最外層電子排布為3d9，最外層電子排布為全滿時穩(wěn)定，Cu2O比 CuO更穩(wěn)定。

（5）①晶體中P原子位于中心，含有一個磷原子，立方體每個面心有一個Cu，每個Cu分攤給一個晶胞的占 ，立方體頂角Sn分攤給每個晶胞的原子為，據(jù)此得到化學式SnCu3P，故答案為：SnCu3P；

②SnCu3P的摩爾質(zhì)量為342g·mol－1，則一個晶胞質(zhì)量m=g，設(shè)立方體邊長為x，銅原子間最近距離為a，則a2=（）2+（）2，a=x，結(jié)合密度ρ=，V=x3== cm，故答案為：×1010pm。