Question

7．Ti、Fe、Cu、Ni為過(guò)渡金屬元素，在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用．
（1）①常溫下Fe（CO）₅呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃．據(jù)此可以判斷其晶體為分子晶體晶體，F(xiàn)e（CO）₅中鐵的化合價(jià)為0，則該物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型有BD（填字母）．
A．離子鍵B．極性共價(jià)鍵C．非極性共價(jià)鍵D．配位鍵
②NO能被FeSO₄溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H₂O）₅]SO₄，該配合物中心離子的配位數(shù)為6，配體H₂O中O原子的雜化方式為sp³雜化．
③NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與氧化鈉的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）．
（2）Cu、N兩元素形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖（灰色球表示Cu原子），已知緊鄰的白球與灰球之間的距離為a cm，該晶胞的密度為$\frac{103}{4{a}^{3}•{N}_{A}}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）①Fe（CO）₅熔沸點(diǎn)比較低，符合分子晶體性質(zhì)；Fe與CO之間形成配位鍵，CO中存在極性鍵；
②配離子[Fe（NO）（H₂O）₅]²⁺中Fe²⁺是中心離子，NO、H₂O是配體；H₂O中O原子形成2個(gè)O-H鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4；
③離子電荷相同，離子半徑越小，晶格能越大，離子晶體的熔沸點(diǎn)越高；
（2）緊鄰的白球與灰球之間的距離為a cm，則晶胞棱長(zhǎng)為2a cm，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Cu、N原子數(shù)目，表示出晶胞質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算晶胞密度．

解答 解：（1）①常溫下Fe（CO）₅呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，符合分子晶體性質(zhì)，應(yīng)使用分子晶體；Fe與CO之間形成配位鍵，CO中存在極性鍵，
故答案為：分子晶體；BD；
②配離子[Fe（NO）（H₂O）₅]²⁺中Fe²⁺是中心離子，NO、H₂O是配體，F(xiàn)e²⁺的配位數(shù)為6；H₂O中O原子形成2個(gè)O-H鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，O原子采取sp³雜化，
故答案為：6；sp³雜化；
③NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型均與氧化鈉的相同，均屬于離子晶體，離子電荷相等，而離子半徑Ni²⁺＜Fe²⁺，故NiO的晶格能大于FeO的，則熔點(diǎn)NiO＞FeO，
故答案為：＞；
（2）緊鄰的白球與灰球之間的距離為a cm，則晶胞棱長(zhǎng)為2a cm，晶胞中Cu原子數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3、N原子數(shù)目=8×$\frac{1}{8}$=1，則晶胞質(zhì)量為$\frac{64×3+14}{{N}_{A}}$g，則晶胞密度為$\frac{64×3+14}{{N}_{A}}$g÷（2a cm）³=$\frac{103}{4{a}^{3}•{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：$\frac{103}{4{a}^{3}•{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及晶體類(lèi)型與性質(zhì)、化學(xué)鍵、配合物、雜化方式、熔沸點(diǎn)比較、晶胞計(jì)算等，掌握均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算．