Question

【题目】铁氰化钾，化学式为K3[Fe(CN)6]，主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产等工业。其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物质。

（1）K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是_________（填元素名称），各元素的第一电离能由大到小的顺序为___________________。

（2）(CN)2分子中存在碳碳键，则分子中σ键与π键数目之比为_______。

（3）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253 K，沸点为为376 K，其固体属于_________晶体。

（4）下图是金属单质常见的两种堆积方式的晶胞模型。

①铁采纳的是a堆积方式.铁原子的配位数为_____，该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为_________(用含π的最简代数式表示)。

②常见的金属铝采纳的是b堆积方式，铝原子的半径为r pm，则其晶体密度为__________g·cm-3(用含有r、NA的最简代数式表示)。

Answer 1

【答案】铁 N>C>Fe>K 3:4 分子 8

【解析】

（1）K的原子核外电子数为19，价电子排布式为4s1，Fe的价电子排布为3d64s2，C的价电子排布为2s22p2，N的价电子排布为2s22p3；非金属性越强，第一电离能越大，且N的2p电子半满为稳定结构；

（2）C≡N中含1个σ键、2个π键，HCN的结构式为H-C≡N；

（3）熔点为253K，沸点为为376K，可知熔沸点低；

（4）图a中Fe原子处于顶点与体心，是体心立方堆积，图b中Al原子处于顶点与面心，属于面心立方最密堆积，以此来解答。

（1）基态K原子核外电子排布简写式为[Ar]4s1，K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是Fe，各元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C>Fe>K，故答案为：[Ar]4s1；Fe；N>C>Fe>K；

（2）(CN)2的结构式为N ≡C一C≡N，存在碳碳单键，则分子中σ键有3个，π键有4个，σ键与π键数目之比为3:4； 故答案为：3:4；

（3）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为为376K，其固体属于分子晶体；

（4）①铁的a堆积方式为体心立方堆积，与一个铁原子最近的铁原子距离为立方体边长的，这样的原子有八个，所以铁的配位数为8；如图所示：，晶胞中铁原子数为：8×+1×=2，体心立方晶胞中r=，所以铁原子总体积=2×=2×= ，晶胞体积=a3，则该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为。

②②铝的b堆积方式为面心立方堆积，晶胞中含有Al原子数为：8×+6×=4，则晶胞质量为：g；该晶胞结构侧面可用如图表示：，铝原子半径rpm=r×10-10cm，设晶胞边长为acm，晶胞边长a与铝原子的半径为r的关系为：2a2=(4r×10-10)2，解得a=r×10-10，所以晶胞体积为：(r×10-10)3cm3，根据密度=质量÷体积，则晶体密度为：g÷(r×10-10)3cm3=g·cm-3。