Question

[化学——选修3：物质结构与性质]

（1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能（KJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15399	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如下图所示，该同学所画的电子排布图违背            ，B元素位于周期表五个区域中的        区。

②ACl₂分子中A的杂化类型为               ，ACl₂的空间构型为          。

（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。

①以体心立方堆积形成的金属铁中，其原子的配位数为               。

②写出一种与CN^-互为等电子体的单质的电子式                。

③六氰合亚铁离子[Fe(CN)₆]^4-中不存在                。

A．共价键

B．非极性键

C．配位键

D．σ键

E．π键

（3）一种Al－Fe合金的立体晶胞如右图所示。请据此回答下列问题：

①确定该合金的化学式             。

②若晶体的密度＝ρ g/cm³，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为                 cm。

Answer

（1）①能量最低原理；s ；②sp杂化；直线形；

（2）①8；②；③B；

（3）①Fe2Al；② 。

【解析】

试题分析：A：I3》I2，说明最外层只有2个电子数，位于第IIA族元素，B：I3》I2，说明最外层有2个电子，位于第IIIA族元素，

（1）①根据构造原理，排满一个能级排一个能级，s能级上最多排2个电子，因此B的排布式违背了能量最低原理；B的最后一个电子填充在s能级上，因此属于s区；②ACl2中含有2个σ键，无孤电子对，因此价层电子对数为2，杂化类型为sp，空间构型为直线型；

（2）①Fe的晶胞是体心立方堆积，配位数为8；②等电子体：原子总数相等、价电子总数相等的分子或离子，即为N2，其电子式为：；③含有配位键、共价键、σ键，C和N之间共用叁键，含有π键，故选项B正确；

（3）Fe的个数：8×1/8＋1＋6×1/2＋12×1/4=8，Al位于体心，个数为4，因此化学式为Fe2Al；②设两个最近的Fe的距离为a，晶胞的体积为(2a)3，晶胞的质量为8×139/2NA，根据密度的定义，因此a=。

考点：考查电子排布规律、空间构型、杂化类型、等电子体、金属晶胞、晶胞计算等知识。