Question

【题目】【化学——选修3：物质结构与性质】已知Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应：Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O，回答下列问题：

（1）金属铁的紧密堆积方式为_______________，其配位数为_____________________。

（2）HCN 分子的结构式为___________，与CN-互为等电子体的阴离子是_________________。

（3）K2CO3中阴离子的空间构型为_______________，CO2为_____________分子（填“极性”或“非极性”），H2O中O原子的杂化轨道类型为_______________。

（4）配合物K4Fe(CN)6的中心离子的电子排布式为__________________。

（5）上述化学方程式中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为________________________。

（6）冰的晶体结构模型如图1，它的晶胞与金刚石的晶胞相似，如图2，水分子之间以氢键相连接，在一个晶胞中有_____个氢键，若氢键键长为d nm，则晶体密度(g·cm-3)计算式为___________ （用NA 表示阿伏加德罗常数的值。）

Answer 1

【答案】 体心立方堆积 8 H-CN C22- 平面三角形 非极性 sp3杂化 1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 C<O<N 16 ρ=

【解析】（1）金属铁的紧密堆积方式为体心立方堆积，体心Fe原子与顶点8个Fe原子相邻，其配位数为8。（2）HCN碳形成2个δ键，2个π键，HCN 分子的结构式为 H-CN ，与CN-互为等电子体的阴离子是C22-。（3）K2CO3中阴离子中心原子碳形成3个δ键，孤电子对为0，空间构型为平面三角形，CO2为非极性分子，H2O中O原子有两个孤电子对，形成2个δ键，杂化轨道类型为 sp3杂化。（4）配合物K4Fe(CN)6的中心离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 。（5）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以它们的第一电离能大小顺序是：N＞O＞C。（6）如图2，一个晶胞中水分子数为8×1/8+6×1/2+4=8个，晶体冰中，每两个水分子间有一个氢键，平均属于每个水分子有半个，一个水分子与周围的四个水分子以氢键结合，故1mol冰中有2 mol氢键，在一个晶胞中有8×2=16个氢键，若氢键键长为d nm，则晶体密度(g·cm-3)计算式为 ρ= =