Question

【题目】Cr、Fe、Ni单质及化合物有重要的用途。

（1）用Cr2O3作原料，铝粉作还原剂的铝热法是生产金属铬的主要方法之一，该反应是一个自发放热反应，由此可判断Cr—O键和Al—O键中____________键更强。研究发现气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，可溶于非极性溶剂，由此可知该分子是______(填“极性”或“非极性”)的。

（2）铁有α、γ、δ三种晶体构型，其中α－Fe单质为体心立方晶体，δ－Fe单质为简单立方晶体。则这两种晶体结构中铁原子的配位数之比是______。

（3）FeS2晶体的晶胞如下图所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为___________g·cm3；晶胞中Fe2+位于S22—所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为______nm。

（4）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是__________。

②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为__________，提供孤电子对的成键原子是___________。

Answer 1

【答案】Al—O 非极性 4∶3 正四面体 配位键 N

【解析】

（1）反应Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3是放热反应，△H＜O，由反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能，可知Cr-O键的键能小于Al-O键，Al-O稳定性更强；气态氯化铝（Al2Cl6）是具有配位键的化合物，可溶于非极性溶剂，根据相似相溶原理可知该分子是非极性分子；

（2）α、δ两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为8：6=4：3；

（3）根据晶胞结构可知含有亚铁离子的个数是12+1=4,过硫根离子个数是8+6=4，晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，则其晶体密度的计算表达式为；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长是面对角线的一半，则为 nm；

（4）①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子价层电子对个数=4+=4，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子的立体构型为正四面体；

②含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键，在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空轨道、NH3提供孤电子对，所以在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是N。