Question

【题目】金属及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）下列关于金属及金属键的说法不正确的是______。（填字母代号）

a．金属键没有方向性与饱和性

b．金属键是金属原子与自由电子间的相互作用

c．金属熔沸点不同的原因可以用金属键强弱解释

d．电子气理论可解释金属材料的延展性，不能解释金属有良好的导电性

（2）钒广泛用于催化及钢铁工业，基态钒原子的价层电子排布图为_________________。

（3）二茂铁又叫双环戊二烯基铁[Fe(C5H5)2]，熔点是172.5～173 ℃，100 ℃以上升华，二茂铁属于_____晶体。已知分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为）。已知二茂铁的每个茂环带有一个单位负电荷，则每个环中的大π键应表示为________________。

（4）铜可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，若要确定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶体还是非晶体，最科学的方法是对其进行______实验，其中阴离子的空间构型是_____，该化合物加热时首先失去的组分是H2O，原因是_______________________。

（5）最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体也具有超导性，该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示。

①与Mg紧邻的Ni有________个。

②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数为a为(0，0，0)；b为(1/2，1/2，0)；d为(1，1，1)。则c原子的坐标参数为_______。

③若晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度ρ＝______g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 bd 分子 X－射线衍射 正四面体 H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱 12 （1，1/2，1/2）

【解析】

（1）a．金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，金属键没有方向性与饱和性，a正确；b．金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，b错误；c．金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，金属的熔沸点不同的原因可以用金属键强弱解释，c正确；d．金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，可用电子气理论解释，d错误，答案选bd；（2）钒是23号元素，基态钒原子的价层电子排布图为。（3）二茂铁熔点是172.5～173℃，100℃以上升华，因此二茂铁属于分子晶体。因为每个环戊二烯中含有5个C原子，且二茂铁的每个茂环带有一个单位负电荷，则每个环中的大π键应表示为。（4）铜可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4，若要确定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶体还是非晶体，最科学的方法是对其进行X－射线衍射实验，其中阴离子是硫酸根，其空间构型是正四面体。由于H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O。（5）①根据晶胞结构可知与Mg紧邻的Ni有个。②该晶胞中原子的坐标参数为a为(0，0，0)；b为(1/2，1/2，0)；d为(1，1，1)，则c原子的坐标参数为（1，1/2，1/2）。③若晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm，则面对角线是2a pm，边长是，则晶体的密度 g·cm－3。