Question

[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）Fe²⁺、Fe³⁺与O₂^2—、CN^—、F^—、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。

（1）N、O、F三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是          。

（2）基态Fe3+核外M能层的电子排布式为            。

（3）铁有δ、γ、α三种同素异形体（如下图），则γ晶胞原子堆积名称为_____________。假设各种晶型的铁单质都是由半径为r的铁原子堆积而成，则晶胞δ与晶胞α的密度比为_______________（列式并化简）。

（4）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式有             。

（5）配合物K₃[Fe(CN）₆]可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的电子式为         。已知(CN）₂是直线形分子，并具有对称性，则(CN）₂中π键和σ键的个数比为        。

（6）F^—不仅可与Fe³⁺形成[FeF₆]³—，还可以与Mg²⁺、K⁺形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图2所示。该晶体的化学式为         。在该晶体中与一个F^—距离最近且相等的F^—的个数为           。

Answer

（15分）

（1）F>N>O（1分） （2）3s23p63d5（1分）

（3）面心立方最密堆积（1分） ρδ: ρα=（2分，列式结果各1分）

（4）sp2 sp3（2分）

（5）(其它合理答案均给分，2分） 4：3（2分）

（6）KMgF3（2分） 8（2分）

【解析】

试题分析：（1）第一电离能是基态原子失电子的能力，因N原子2p3为半充满状态相对稳定，第一电离能较大，N、O、F第一电离能由大到小的顺序是F>N>O；

（2）基态Fe的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，则基态Fe3+核外M能层的电子排布式为3s23p63d5

（3）γ晶胞原子堆积名称为面心立方最密堆积；晶胞δ与晶胞α的密度比为ρδ: ρα=

（4）苯环上的碳原子和羰基碳原子都是sp2杂化，甲基上的碳是sp3杂化；

（5）配位体CN-是双核14电子微粒，与其互为等电子体的分子为N2或CO；

(CN）2的结构为：N≡C-C≡N，叁键中有一个σ键，二个π键，则此分子内共有3个σ键、4个π键；π键和σ键的个数比为4：3

（6）结合晶胞的均摊理论：Mg2+：8×1/8=1；F-：12×1/4=3；K+：1；化学式为：KMgF3。一个棱边上的F-与之距离最近的F-是同一平面上的最相邻的二个F-，则该晶体中与一个F—距离最近且相等的F—的个数为8。

考点：物质结构与性质 涉及第一电离能判断、电子排布式、晶胞的结构等。