Question

不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的青睐，它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元素所组成的合金．
Ⅰ氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示．
（1）此配合物中，铁离子的价电子排布式为

 

．
（2）此配合物中碳原子的杂化轨道类型有

 

，-C₂H₅中C-H间形成化学键的原子轨道分别是

 

；

 

．
Ⅱ（1）[Cr （H₂O）₄Cl₂]C1?2H₂O中Cr的配位数为

 

；已知CrO₅中Cr为+6价，则CrO₅的结构式为

 

．
（2）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，与Ni（CO）_n中配体互为等电子体的离子的化学式为

 

（写出一个即可）．
（3）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的晶体结构如图所示，若CuH的密度为d g/cm³，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该晶胞的边长为

 

cm（用含d和N_A的式子表示）．

Answer 1

分析：I．（1）铁元素是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去3个电子变成铁离子，根据构造原理写出其价电子排布式；
（2）根据碳原子含有的σ键和孤电子对个数确定杂化类型，碳原子的杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键；
II．（1）根据化学式判断配位数，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键注重Cr为+2价，以此书写结构式；
（2）Ni（CO）₄中配体是CO，CO的等电子体是与其原子个数相等且价电子数相等的分子或离子；
（3）利用均摊法计算该晶胞中含有的铜原子和氢原子个数，再根据质量、密度和体积之间的关系式计算，设晶胞的边长为a，a=

3	M NA ×4 d

；

解答：解：I．（1）铁元素是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去3个电子变成铁离子，其价电子排布式为：3d⁵，故答案为：3d⁵；
（2）甲基和乙基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp³杂化，碳碳双键两端的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采取杂化sp²，-C₂H₅中C-H间碳原子的sp³杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键，
故答案为：sp³、sp²，碳原子的sp³杂化轨道和氢原子的1s轨道；
II．（1）[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，
故答案为：6；；

（2）CO分子中含有2个原子，其价电子个数是10，所以与Ni（CO）₄中配体互为等电子的离子是CN^-、C₂^2-；
故答案为：CN^-、C₂^2-；
（4）该晶胞中含有4个H原子，铜原子个数=

1

8

×8+6×

1

2

=4，所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子，设该晶胞的边长为a，则a=

3	M NA ×4 d

=

3	260 dNA

，故答案为：

3	260 dNA

．

点评：本题考查较为综合，题目难度较大，涉及晶胞的计算、价电子排布式的书写、等电子体等知识点，晶胞的计算是学习难点，应熟练掌握．