Question

（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	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了______、______，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，所以其能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是______．
②六氰合亚铁离子[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
写出一种与CN^-互为等电子体的单质的分子式______．
（3）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图2所示，请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式______．
②若晶体的密度为ρg?cm^-3，该晶胞棱长为______

Answer 1

【答案】分析：（1）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，3s能级能量比3p能级低，每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对，2p能级的轨道内有自旋方向相同的2个电子；
由表中电离能可知，二者第三电离能剧增，故为+2价，都为短周期元素，故A为铍、B为Mg，镁价层电子排布为3s²；
②BeCl₂分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型；
（2）①形成配离子具备的条件为：中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子对；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）₆]^4-中Fe²⁺与CN^-形成配位键，CN^-中存在C≡N三键，三键中有1个σ键2个π键；
CN^-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN^-等电子体的单质；
（3）①由晶胞图2，晶胞中含有4个Al原子，且都位于晶胞内部，则晶胞平均含有4个Al，晶胞中Fe位于顶点的有8个，位于面心的有6个，位于棱上的有12个，位于体心的有1个，根据均摊法计算；
②一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子，晶胞的质量为g，棱长为．
解答：解：（1）①由图1电子轨道排布图可知，3s能级未填满就填充3p能级，2p能级的轨道内有自旋方向相同的2个电子，所以违背能量最低原理与泡利原理．由表中电离能可知，二者第三电离能剧增，故为+2价，都为短周期元素，故A为铍、B为Mg，镁价层电子排布为3s²，处于周期表中S区，
故答案为：能量最低原理、泡利原理；S；
②BeCl₂分子中Be的成2个σ键，杂化轨道数为2，采取sp杂化，没有孤对电子对，为直线型，故答案为：SP；直线；
（2）①形成配离子具备的条件为：中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子对，故答案为：具有孤对电子；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）₆]^4-中Fe²⁺与CN^-形成配位键，CN^-中存在C≡N三键，为极性共价键，三键中有1个σ键2个π键，所以CN^-中共价键、配位键、σ键、π键；CN^-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN^-等电子体的单质为N₂，故答案为：B；N₂；
（3）①由晶胞图2，晶胞中含有4个Al原子，且都位于晶胞内部，则晶胞平均含有4个Al，晶胞中Fe位于顶点的有8个，位于面心的有6个，位于棱上的有12个，位于体心的有1个，含有Fe原子数目为8×+6×+12×+1=8，Fe与 Al原子数目之比为8：4=2：1，故该合金的化学式为Fe₂Al，故答案为：Fe₂Al；
②一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子，晶胞的质量为g，棱长为=cm，故答案为：．
点评：本题考查核外电子排布规律、电离能、分子结构、化学键、晶胞计算等，难度中等，注意对晶胞计算中的常用的均摊法的理解．