Question

【题目】不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的靑睐，它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元索所组成的合金。请完成以下有关物质结构的问题：

(1)写出Fe2+的最高能层的电子排布式：________________。

(2)[Cr(H2O)4Cl2] Cl·2H2O中Cr 的配位数为________________；

已知CrO5中Cr为+6价，则CrO5的结构式为________。

(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)n，推测Ni(CO)n的晶体类型为_______；己知该物质的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=__________；与Ni(CO)n中配体互为等电子体的阴离子化学式为________________。

(4)金刚砂(SiC)结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得到金刚砂(SiC)结构。SiC是_________晶体，键角是_________；在SiC中，如果以一个硅原子为中心，则与硅原子次近的第二层有________个硅原子。

(5)铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途。CuH的晶体结构如下图所示，若CuH的密度为d g ·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的边长为______cm(用含d和Na的式子表示)。

Answer 1

【答案】 3s23p63d6 6 分子晶体 4 CN- 原子 109°28′ 12

【解析】（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变为Fe2+，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6，所以Fe2＋的最高能层的电子排布式为3s23p63d6。（2）[Cr(H2O)4Cl2] Cl·2H2O中Cr与4个H2O，2个Cl-形成配位键，所以配位数为6，CrO5中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O，在4个Cr-O键中Cr为+1价，在Cr=O键中Cr为+2价，则结构式为。（3）Ni(CO)n为无色挥发性液体，什么熔沸点较低，形成的晶体类型是分子晶体；Ni(CO)n中Ni的价电子数为10，每个配体提供一个电子对，则10+2n=18，解得n=4。原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体，则与Ni(CO)n中配体互为等电子体的阴离子化学式为CN-。（4）金刚砂(SiC)结构与金刚石结构相似，金刚石是原子晶体，则金刚砂是原子晶体，键角是109.28°；距离中心Si最近的第一层的4个C原子，每一个又连接着另外3个Si原子，这12个Si原子平均分布在一个球面上，即与硅原子次近的第二层有12个硅原子。（5）该晶胞中含有4个H原子，铜原子个数=1/8×8+6×1/2=4，所以4个氢原子与4个铜原子的质量之和(64+1)/NA，设该晶胞的边长为a，晶胞的体积为a3，所以密度ρ=m/V=，则a＝。