Question

【题目】已知A、B、C为三种常见的单质，能发生如图1所示的转化关系，B的一种同素异形体的晶胞如图2所示。

回答下列问题：

（1）形成A的元素在周期表中的位置是__________________________________，A对应的基态原子的价电子排布为_____________________。

（2）在B单质对应的基态原子中，核外存在___________对自旋方向相反的电子。

（3）写出Y的一种常见等电子体分子的结构式__________________________；两者相比较沸点较高的是__________（填化学式）；Y分子中B对应原子的杂化方式为_________________。

（4）配合物A(Y)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断A(Y)x晶体属于________________（填晶体类型）。A(Y)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则x=__________。A(Y)x在一定条件下发生反应A(Y)x (s) A (s) + x Y (g)，已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型是_____________。

（5）在图2晶胞中，每个晶胞平均占有__________个原子，若距离最近的两个原子的距离为L cm，晶胞边长为a cm，根据硬球接触模型，则L=_________a，晶胞的密度ρ=___________g·cm-3（用含a、NA代数式表示）。

Answer 1

【答案】 第四周期第Ⅷ族 3d64s2 2 N≡N CO sp 分子晶体 5 金属键 8

【解析】A、B、C为三种常见的单质，与水均能在高温下反应生成单质C，则C为氢气，A、B分别为铁和碳，B存在同素异形体，则B为碳，则A为铁；因此X为四氧化三铁，Y为一氧化碳，D为二氧化碳。

(1)铁元素为26号元素，在周期表中的位置为第四周期第VIII族，A对应的基态原子的价电子排布为3d64s2，故答案为：第四周期第VIII族；3d64s2；

(2)C的基态原子的电子排布为1s22s22p2，核外存在2对自旋方向相反的电子，故答案为：2；

(3)CO的一种常见等电子体分子为氮气，结构式为N≡N；CO为极性分子，两者相比较沸点较高；CO分子中C与2个原子相连，没有孤电子对，采用sp杂化，故答案为：N≡N；CO；sp；

(4)配合物Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，Fe(CO)x属于分子晶体。铁原子的价电子数为8，Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则形成的配位键为x==5。Fe(CO)5在一定条件下发生反应Fe(CO)5 (s) Fe(s) + 5CO (g)，已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应形成了铁中的金属键，故答案为：分子晶体；5；金属键；

(5)根据晶胞结构，每个晶胞平均占有的原子数=8×+6×+4=8；若距离最近的两个原子的距离为体对角线长度的，即acm=L cm，晶胞的体积为a3cm3，晶胞的质量为g，晶胞的密度ρ==g·cm-3，故答案为：8； ； 。