Question

【題目】銅、鐵、鋁都是日常生活中常見(jiàn)的金屬,具有廣泛用途。請(qǐng)回答:

（1）銅元素在元素周期表中位于 ，其原子基態(tài)價(jià)層電子排布式為 。

（2）Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高,原因?yàn)?/span> 。

（3）Fe(CO)5是一種常見(jiàn)的配合物,可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑。

①寫(xiě)出CO的一種常見(jiàn)等電子體分子的結(jié)構(gòu)式 ；

兩者相比較沸點(diǎn)較高的為 (填分子式)。

②Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生反應(yīng):

Fe(CO)5(s)＝Fe(s)+5CO(g)，已知:反應(yīng)過(guò)程中,斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵,由此判斷該反應(yīng)所形成的

化學(xué)鍵類型為 。

（4）已知AlCl3·NH3有配位鍵。在AlCl3·NH3中,提供空軌道的原子是 ；在NH4+中N原子的雜化軌道類型為 。

（5）金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，原子之間相對(duì)位置關(guān)系的平面圖如圖乙所示。則晶體鋁中原子的堆積方式為 。已知：鋁原子半徑為d cm，摩爾質(zhì)量為M g·mol-1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體鋁的密度ρ= （表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】

（1）第四周期，ⅠB族 3d104s1

（2）Cu2O與Cu2S相比較,其陽(yáng)離子相同、陰離子所帶的電荷也相同,但由于氧離子的半徑小于硫離子的離子半徑,Cu2O的晶格能更大(或亞銅離子與氧離子形成的離子鍵強(qiáng)于亞銅離子與硫離子形成的離子鍵),所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高

（3）①N≡N CO ②金屬鍵

（4）Al sp3

（5）面心立方最密堆積 g·cm-3

【解析】

試題分析：（1）29號(hào)元素Cu在元素周期表中位于第四周期第IB族。其基態(tài)原子的電子排布式為1s22 s22p63 s23 p63d104s1或[Ar]3d104s1，所以其原子基態(tài)價(jià)層電子排布式為3d104s1；

（2）Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S高，是因?yàn)镃u2O與Cu2S都屬于離子晶體。其陽(yáng)離子相同、陰離子所帶的電荷也相同，但由于氧離子的半徑小于硫離子的離子半徑，Cu2O的晶格能更大，斷裂其離子鍵需要消耗的能量更高，所以Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的高；

（3）①原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的是等電子體，CO的一種常見(jiàn)等電子體是N2。分子的結(jié)構(gòu)式N≡N。CO與N2兩者相對(duì)分子質(zhì)量相同。但由于CO分子為極性分子，增加了分子之間的相互作用，使得克服分子間作用力使物質(zhì)熔化或汽化消耗的能量高。因此二者相比較沸點(diǎn)高的為CO。

②反應(yīng)過(guò)程中斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵，由于有金屬鐵生成，因此該反應(yīng)所形成的化學(xué)鍵類型為金屬鍵；

（4）在AlCl3·NH3中提供空軌道的原于是Al，提供孤對(duì)電子的是N原子。銨根中正四面體型結(jié)構(gòu)，在NH4+中N原子的雜化軌道類型為sp3；

（5）由晶體結(jié)構(gòu)示意圖可看出晶體鋁中原子的堆積方式為面心立方最密堆積。每個(gè)晶胞中含有的Al原子的個(gè)數(shù)為：8×1/8＋6×1/2=4，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a，則，。則晶胞的密度為：。整理可得密度ρ=g/cm3。