Question

【题目】稀土元素是元素周期表中第IIIB族钪、钇和镧系元素的总称。第三代永磁体材料——钕铁硼（NdFeB）因其优异的综合磁性能，被广泛应用于计算机、通信信息等高新技术产业。回答下列问题：

（1）基态Fe原子的价电子排布式为____；铁、钴、镍元素性质非常相似，原子半径接近但依次减小，NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠相同，则晶格能NiO____（填“>”“<”或“=”）FeO。

（2）氨硼烷化合物（）是一种新型化学储氢材料，与该化合物分子互为等电子体的有机物为___（填化学式）；氨硼烷分子中N、B原子的杂化方式分别为___、___。

（3）俗称摩尔盐，相对于而言，摩尔盐不易失水，不易被空气氧化，在化学分析实验中常用于配制Fe（II）的标准溶液，试分析硫酸亚铁铵晶体中亚铁离子稳定存在的原因。______

（4）钕是最活泼的稀土金属之一，晶体为六方晶系，钕原子以六方最密堆积方式连接。晶胞参数：。每个晶胞含有___个钕原子，设阿伏加德罗常数为，则金属钕的密度为___（Nd的相对原子质量为M，列出计算表达式）

Answer 1

【答案】3 > 晶体中H、O、N三种元素之间形成网络化氢键对Fe（II）起保护作用 2 2

【解析】

（1）基态Fe原子的价电子排布式为；晶格能大小决定离子晶体熔点高低，晶格能与离子所带电荷数目成正比，与离子间距成反比，NiO晶体中离子间距小于FeO晶体中离子间距，故晶格能NiO大于FeO。

（2）氨硼烷化合物分子中B、N分别与3个H原子以共价键连接，连接B、N原子的是由N原子单独提供孤对电子的配位键，因此B、N原子周围形成4个共价键，可知中心原子B、N皆为杂化；与之互为等电子体的有机物的分子式为。

（3）从组成结构上看，晶体中存在电负性大的元素O和N，可以与H元素形成多个氢键，把亚铁离子包围起来避免与氧化性物质接触，从而使得Fe（II）可以稳定存在。

（4）六棱柱结构体现了六方晶系层与层之间原子堆积方式，其实每个六棱柱可分割为三个底面为菱形的平行六面体晶胞，即每个晶胞含有2个Nd原子；每摩尔金属晶体含有个晶胞，一个晶胞的体积即为底面为菱形的四棱柱体积，，可求得晶体密度为。