Question

【题目】自20世纪80年代以来建立起的沼气发酵池，其生产的沼气用作燃料，残渣（沼渣）中除含有丰富的氮、磷、钾等常量元素外，还含有对作物生长起重要作用的硼、铜、铁、锌、锰、铬等微量元素，是一种非常好的有机肥。请回答下列问题：

(1)现代化学中，常利用___________上的特征谱线来鉴定元素。

(2)下列微粒基态的电子排布中未成对电子数由多到少的顺序是__________（填字母）。

a.Mn2+ B.Fe2+ C.Cu D.Cr

(3)P4易溶于CS2，难溶于水的原因是___________。

(4)铜离子易与氨水反应形成[Cu(NH3)4]2+配离子。

①[Cu(NH3)4]2+中提供孤电子对的成键原子是__________。

②研究发现NF3与NH3的空间构型相同，而NF3却难以与Cu2+形成配离子，其原因是___________。

(5)某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的坐标系表示：

在铁(Fe)的一种立方晶系的晶体结构中，已知2个Fe原子坐标是(0，0，0)及(，，)，且根据均摊法知每个晶胞中有2个Fe原子。

①根据以上信息，推断该晶体中原子的堆积方式是__________，

②已知晶体的密度为ρg·cm-3，Fe的摩尔质量是M g·mol-1，阿伏加德罗常数为NA，晶体中距离最近的两个铁原子之间的距离为_________ pm（用代数式表示）。

Answer 1

【答案】原子光谱 d＞a＞b＞c P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，相似相溶 N NH3中氮原子显负电，易与Cu2＋结合，NF3的氮原子显正电性，与带正电的Cu2＋相排斥，难以结合 体心立方堆积 ×1010

【解析】

（1）核外电子跃迁时会吸收或释放能量，通过光谱仪器可获取其特征谱线；

（2）电子排布中未成对电子会出现在价电子中。

（3）根据相似相溶原理分析。

（4）根据分子中价态特点，NF3的氮原子显正电性，与带正电荷的Cu2+相互排斥；

（5）①根据晶胞结构特点分析。

②解题时应先求棱长a，再求两个原子间距。

(1)核外电子跃迁时会吸收或释放能量，通过光谱仪器可获取其特征谱线，这些特征谱线即原子光谱。故答案为：原子光谱；

(2)电子排布中未成对电子会出现在价电子中。基态Mn2＋的价电子排布为3d5，有5个未成对电子；基态Fe2＋的价电子排布为3d6，有4个未成对电子；基态Cu的价电子排布为3dl04s1，有1个未成对电子；基态Cr的价电子排布为3d54s1，有6个未成对电子。故排序为d＞a＞b＞c；

(3)白磷(P4)为正四面体结构，为非极性分子，CS2为直线形结构，为非极性分子，H2O为Ⅴ形结构，为极性分子。根据相似相溶原理，白磷易溶于CS2而难溶于水。故答案为：P4和CS2均为非极性分子，H2O为极性分子，相似相溶；

(4)根据分子中价态特点，NF3的氮原子显正电性，与带正电荷的Cu2+相互排斥，所以难以形成配位键。故答案为：①N；②NH3中氮原子显负电，易与Cu2＋结合，NF3的氮原子显正电性，与带正电的Cu2＋相排斥，难以结合；

(5)①由题干信息可知，该晶胞中铁原子位于顶角和体心，则该晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积。故答案为：体心立方堆积；

②每个晶胞中含有两个铁原子，则晶胞体积V=a3= cm3，所以立方体的棱长a= cm；距离最近的两个铁原子的坐标分别为(0，0，0)和( )，则该两原子之间的距离为体对角线的一半，即为×1010pm。