Question

【题目】铁(Fe)、铜(Cu)、银(Ag)是常见的金属元素，它们的单质及其化合物在生活中有广泛应用。

(1)Ag 与 Cu 在同一族，则 Ag 在周期表中________ (填“s”、“p”、“d”或“ds”)区；[Ag(NH3)2]+中 Ag+空的 5s 轨道和 5p 轨道以sp 杂化成键，则该配离子的空间构型是________。

(2)基态 Cu+的简化电子排布式为________。

(3)表中是 Fe 和 Cu 的部分电离能数据：请解释 I2(Cu)大于 I2(Fe)的主要原因：________。

元素	Fe	Cu
第一电离能 I1/kJ·mol－1	759	746
第二电离能 I2/kJ·mol－1	1561	1958

(4)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂，其化学式为 K4[Fe(CN)6]。

①CN-的电子式是________；1mol 该配离子中含σ 键数目为________。

②该配合物中存在的作用力类型有________ (填字母)。

A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力

(5)氧化亚铁晶体的晶胞结构如图所示。已知：

氧化亚铁晶体的密度为 ρgcm﹣3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与 Fe2+紧邻且等距离的 Fe2+数目为________，Fe2+与O2﹣最短核间距为________pm。

Answer 1

【答案】ds 直线形 [Ar]3d10 失去第二个电子时，Cu 失去的是全充满 3d10 电子，Fe 失去的是 4s1 电子 12NA BCD 12 ×1010

【解析】

(1)Ag在第五周期第ⅠB族；依题意：[Ag(NH3)2]+中Ag+以sp杂化成键；

(2)铜是29号元素，分析Cu＋基态核外电子排布式；

(3)根据电子排布分析；

(4)①CN-与N2是等电子体，结构相似，根据氮气电子式书写；CN-与Fe2+以配位键结合，这6个配位键都属于σ键，还有6个CN-中各有一个σ键；

②根据K4 [Fe(CN)6]分子式分析；

(5)根据晶胞，Fe2+为面心立方，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为12个；晶胞参数等于相邻两个离子核间距的2倍。

(1)Ag在第五周期第ⅠB族，属于ds区；依题意：[Ag(NH3)2]+中Ag+以sp杂化成键，应该是直线形，故答案为：ds；直线形；

(2)铜是29号元素，Cu＋基态核外电子排布式为[Ar]3d10，故答案为：[Ar]3d10；

(3)Cu+的价电子排布式为3d10，Fe+的价电子排布式为3d64s1，Cu+再失去的是3d10上的电子，而Fe+失去的是4s1的电子，由于原子核外电子处于全充满、半充满或全空时是稳定的状态，显然3d10处于全充满，更稳定，所以失去第二个电子时，Cu 失去的是全充满 3d10 电子，需要的能量高，而Fe 失去的是4s1 电子，所需能量低，故答案为：失去第二个电子时，Cu 失去的是全充满 3d10 电子，Fe 失去的是 4s1 电子；

(4)①CN-与N2是等电子体，结构相似，根据氮气电子式书写氢氰根离子电子式为；CN-与Fe2+以配位键结合，这6个配位键都属于σ键，还有6个CN-中各有一个σ键，1个配离子中含有的σ键共有12个，则1mol该配离子中含有 12 NA个σ键，故答案为：；12NA；

②K4 [Fe(CN)6]是离子化合物，含有离子键，阳离子K+与配离子之间以离子键结合，Fe2+与CN-以配位键结合，CN-中的两种原子以极性共价键结合， 故答案为：BCD；

(5)根据晶胞，Fe2+为面心立方，与Fe2+紧邻的等距离的Fe2+有12个；用“均摊法”，晶胞中含Fe2+：8+6=4个，含O2-：12+1=4个，晶体的化学式为FeO，1molFeO的质量为72g，1mol晶体的体积为cm3；晶胞的体积为cm3NA4=cm3，晶胞的边长为cm，Fe2+与O2-最短核间距为cm=cm=1010pm，故答案为：12；×1010。