Question

【題目】我國(guó)化學(xué)家在“鐵基(氟摻雜鐠氧鐵砷化合物)高溫超導(dǎo)”材料研究上取得了重要成果，該研究項(xiàng)目榮獲2013年度“國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。

（1）基態(tài)砷原子的價(jià)電子排布式為____。

（2）氟、氧、砷三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是____(用相應(yīng)的元素符號(hào)填空)。

（3）Fe(SCN)3溶液中加人NH4F，發(fā)生如下反：Fe(SCN)3+6NH4F=== (NH4)3FeF6+3NH4SCN

①NH4F 中陽(yáng)離子的立體構(gòu)型為____。

②(NH4)3FeF6存在的微粒間作用力有__(選填序號(hào)，下同)。

a.離子鍵 b.共價(jià)鍵 c.金屬鍵 d.配位鍵 e.范德華力 f.氫鍵

③已知SCN中各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則C原子的雜化方式為____，該原子團(tuán)中σ與π鍵個(gè)數(shù)比為____。

（4）FeCl3晶體易溶于水、乙醇，受熱易氣化，而FeF3晶體熔點(diǎn)高于1000oC，試解釋兩種化合物熔點(diǎn)差異較大的原因：____。

（5）S和Fe形成的某化合物，其晶胞如圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為 ___。設(shè)該晶胞的密度為ρ g/cm3，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則該晶胞中距離最近的S原子之間的距離為（列出計(jì)算式即可）____cm。

Answer 1

【答案】4S24P3 F＞O＞As 正四面體 abd sp 1:1 FeF3為離子晶體，F(xiàn)eCl3為分子晶體 FeS

【解析】

（1）主族元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布就是最外層電子排布，所以基態(tài)砷原子的價(jià)層電子排布式為4s24p3，故答案為：4s24p3；

（2）非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以氟、氧、砷三種元素電負(fù)性值由大到小的順序是F＞O＞As，故答案為：F＞O＞As；

（3）①NH4+中價(jià)層電子對(duì)=4+=4，所以中心原子原子軌道為sp3雜化，該離子中含有不孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：正四面體；

②(NH4)3FeF6是離子化學(xué)物，銨根離子與六氟合鐵酸根之間是離子鍵，氮與氫之間是共價(jià)鍵，鐵與氟之間是配位鍵，故答案為：abd；

③SCN－中各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，該原子團(tuán)的結(jié)構(gòu)式為[S=C=N]－，其結(jié)構(gòu)與二氧化碳相似，其中含有2個(gè)σ鍵與2個(gè)π鍵，所以C原子的雜化方式為sp，σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)的比為1:1，故答案為：sp；1:1；

（4）FeCl3晶體易溶于水、乙醇，用酒精燈加熱即可氣化，所以FeCl3是分子晶體，FeF3晶體熔點(diǎn)高于1000°C，所以FeF3是離子晶體；分子晶體中分子之間是范德華力，作用力比較小，而離子鍵的作用力較大，所以兩者的沸點(diǎn)相差較大，故答案為：FeCl3是分子晶體，FeF3是離子晶體；

（5）該晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)是4，S原子個(gè)數(shù)=，根據(jù)S和Fe原子個(gè)數(shù)之比確定化學(xué)式為FeS；該晶胞的質(zhì)量m==，該晶胞的體積==cm3；晶胞棱長(zhǎng)=cm=該晶胞中距離最近的S原子之間的距離為晶胞棱長(zhǎng)的倍，即×cm。

故答案為：FeS；×cm。