Question

【題目】含有N、P、Fe、Ti等元素的新型材料有著廣泛的用途。

(1)基態(tài)Fe原子未成對(duì)電子數(shù)為______個(gè)；基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布圖是_____________。

(2)意大利羅馬大學(xué)的：FuNvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子，其中氮原子的軌道雜化形式為__________________________。

(3)比較氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角：PH3________NH3(填“大于”、“小于”或“等于”)，主要原因?yàn)?/span>____________________________________________________________。

(4)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

①組成M的元素中，電負(fù)性最大的是___________(填名稱)。

②M中含有_________(填標(biāo)號(hào))。

A π鍵 B σ鍵

C 離子鍵 D 配位鍵

(5)已知金剛石的晶胞沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖如下圖B所示，則金屬鐵晶胞沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)該是圖__________(填標(biāo)號(hào))。

(6)某種磁性氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中距離鐵原子最近的鐵原子的個(gè)數(shù)為____________，氮化鐵晶胞底邊長(zhǎng)為a cm，高為c cm，則這種磁性氮化鐵的晶體密度為__________g·cm-3(用含a、c和NA的計(jì)算式表示)。

Answer 1

【答案】4 sp3 小于 電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大 氧 ABD A 12

【解析】

(1) Fe為26號(hào)元素，基態(tài)Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為4個(gè)；Ti為22號(hào)元素，基態(tài)Ti的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，所以基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布圖是；答案：4；。

（2）N4分子的空間構(gòu)型與P4類似，4個(gè)N原子形成正四面體構(gòu)型，每個(gè)N原子形成3個(gè)N-N鍵，還含有1對(duì)孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為4，故N原子采取sp3雜化；答案：sp3。

(3) 因?yàn)殡娯?fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大，所以PH3小于NH3。答案：小于；電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大。

(4) ①組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl ，其中O的非金屬性最強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，所以電負(fù)性最大的是氧；答案：氧。

②M中有碳碳雙鍵、碳碳單鍵、C—H鍵、C—O鍵等，單鍵為鍵、 雙鍵中含1個(gè)鍵和1個(gè)π鍵；根據(jù)M的結(jié)構(gòu)知Ti與O之間有配位鍵，沒(méi)有離子鍵，故選ABD。

(5) )由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可知，金剛石的晶胞相當(dāng)于一個(gè)大的體心立方堆積中套一個(gè)小的體心立方堆積，金屬鐵的晶胞為體心立方堆積，根據(jù)金剛石的晶胞沿其體對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖知，金屬鐵的晶胞沿其體對(duì)角線垂直在紙面上的投影圖為A。答案：A。

(6) 根據(jù)均攤法，在氮化鐵晶胞中，含有N原子數(shù)為2，Fe原子數(shù)為2×1/2+12×1/6+3=6，所以氮化鐵的化學(xué)式Fe3N，其中鐵原子最近的鐵原子的個(gè)數(shù)為12；若晶胞底邊長(zhǎng)為acm，高為ccm，則晶胞的體積是a2ccm3，所以這種磁性氮化鐵的晶體密度為g÷a2ccm3=g/cm3；答案：12； 。