Question

(1)基态Cu原子价电子排布式为_____，基态 Fe²⁺核外有_______个未成对电子。

(2)C、N、O三种元素第一电离能由高到低的顺序为________ 。

(3)铁可形成多种配合物，如[Fe(CN)₆]^4-、 Fe(CO)₅等，1 mol    中含有σ键的数目为_____ (已知 CN^-与N₂是等电子体) ；Fe(CO)₅熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl₄，据此可以判断Fe (CO)₅晶体属于______(填晶体类型)。

(4)下列变化过程中，破坏的力的作用类型相同的是______(填标号)。

A.铝气化        B. AlCl₃ 溶于水     C.加热使铜熔化      D.熔融NaCl

(5) Fe能与N形成一种磁性材料，其晶胞结构如图所示。

①该磁性材料的化学式为______________。

②Fe原子的坐标参数为(，，0)(，0，)(0，，)，N原子的坐标参数为________。

③已知该晶体的晶胞参数为a pm，列出其密度表达式为______g/cm³(用含a的式子表示，只列式子，不作计算)。

Answer

3d104s1 4 N＞O＞C 12NA 分子晶体 AC Fe4N (，，)

【解析】

根据元素的原子序数，由核外电子排布规律，写出价电子排布式；根据第一电离能递变规律判断其大小；根据配合物的结构和性质特征判断σ键数目和晶体类型；根据克服的化学键类型判断破坏的力的作用类型；根据晶胞的结构和均摊法计算，得出晶体的化学式；根据Fe原子在晶胞中的位置和坐标参数求出N原子的坐标参数，根据晶体的质量和体积计算晶体的密度；据此解答。

（1）Cu是29号元素，核外有29个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子价电子排布式为3d104s1；铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，3d能级上的6个电子排布在5个d轨道上，则有4个未成对电子；答案为3d104s1，4。

（2）C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；答案为N＞O＞C。

（3）在配合物Fe(CN)63-中，CN-与铁离子之间有6个配位键，在每个CN-内部有一个σ共价键，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12NA，已知Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，根据分子晶体的物理性质，分子晶体熔沸点低，易溶于有机溶剂，可知Fe(CO)5属于分子晶体；答案为12NA，分子晶体。

（4）A．铝气化克服金属键；B．AlCl3溶于水克服共价键；C．加热使铜熔化克服金属键；D．熔融NaCl克服离子键；破坏的力的作用类型相同的是AC；答案为AC。

（5）①晶胞中N原子位于体心，Fe原子位于顶点与面心，故晶胞中N原子数为1、Fe原子数目=8×+6×=4，该晶体化学式为Fe4N；答案为Fe4N。

②Fe原子位于晶胞的顶点(8个顶点等效)和面心(6个面心，两两相对的面心是等效的，相当于有3个不同位置)，因此原子坐标参数共有4个，顶点(0，0，0)，面心(，，0）、（，0，）、(0，，)，N原子在体心，原子坐标参数为(，，)；答案为(，，)。

③晶胞质量m═g=g，晶胞的体积V=(a×10-10)3cm3，晶体密度ρ===g/cm3；答案为。