Question

【題目】金屬及其化合物在科學研究和工業生產中具有重要的用途。

（1）三氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時，會生成紫色配合物，其配離子結構如圖所示：

①此配合物中，鐵離子價電子排布圖為_______________；

②此配離子中碳原子的雜化軌道類型為_________________；

③此配離子中含有的化學鍵為_______________。

A 離子鍵 B 金屬鍵 C 極性鍵 D 非極性鍵 E 配位鍵 F 氫鍵 G σ鍵 H π鍵

（2）NO2－與鈷鹽形成的配離子[Co(NO2)6]3－可用于檢驗K＋的存在。NO2－離子的VSEPR模型名稱為_____，K3[Co(NO2)6]是黃色沉淀，該物質中四種元素的電負性由大到小的順序是_________。

（3）研究物質磁性表明：金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好。離子型氧化物V2O5和CrO2，其中適合作錄音帶磁粉原料的是_____。

（4）錳的一種配合物的化學式為Mn(BH4)2(THF)3，寫出兩種與BH4－互為等電子體的微粒____（請寫一個分子和一個離子）。

（5）ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業中應用廣泛，立方ZnS晶體的結構如圖所示，a的配位數為_____，已知晶胞密度為ρ g/cm3，則晶包的棱長為_____nm（NA表示阿伏伽德羅常數）。

Answer 1

【答案】 sp2、sp3 C D E G H 平面三角形 O>N>Co>K CrO2 CH4（SiH4）、NH4+ 4 (388/ρNA)1/3 ×107nm

【解析】

（1）①鐵的原子序數為26，基態鐵原子核外電子數為26，基態鐵原子的核外電子排布式為[Ar]3d54s2，則Fe3+的核外電子排布式為[Ar]3d5，Fe3+的價電子排布圖為，故答案為：。

②此配離子中-C2H5和-CH3中碳原子為sp3雜化，“C=O”和“C=C”中碳原子為sp2雜化，此配離子中碳原子的雜化軌道類型為sp2、sp3，故答案為：sp2、sp3。

③根據配離子的結構可知，乙酰乙酸乙酯中碳碳之間存在非極性鍵，碳氫、碳氧、氧氫之間存在極性鍵，單鍵中只有σ鍵，碳碳雙鍵和碳氧雙鍵存在σ鍵和π鍵，Fe3+與乙酰乙酸乙酯之間存在配位鍵，此配離子中含有的化學鍵為極性鍵、非極性鍵、配位鍵、σ鍵、π鍵，故答案為：C D E G H。

（2）NO2－中中心原子N的孤電子對數為×（5+1-2×2）=1，成鍵電子對數為2，價層電子對數為1+2=3，NO2－的VSEPR模型為平面三角形，元素的非金屬性越強，電負性越大，元素的金屬性越強電負性越小，則四種元素的電負性由大到小的順序為O>N>Co>K，故答案為：平面三角形，O>N>Co>K。

（3）V2O5中陽離子為V5+，V5+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p6，沒有未成對電子；CrO2中陽離子為Cr4+，Cr4+的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d2，3d上有2個未成對電子，根據“金屬陽離子含未成對電子越多，則磁性越大，磁記錄性能越好”，磁性最大的是CrO2，所以適合作錄音帶磁粉原料的是CrO2，故答案為：CrO2。

（4）用替換法，與BH4－互為等電子體的的分子是CH4、SiH4，離子為NH4+等，故答案為：CH4（SiH4）、NH4+。

（5）由晶胞可知b的配位數為4，該晶體的化學式為ZnS，則a的配位數也為4，用“均攤法”，晶胞中含a：8×+6×=4，含b：4，設晶胞的邊長為x，則晶胞的體積為x3，1mol晶體的體積為，1mol晶體的質量為（32+65）g=97g，則1mol晶體的體積為，

=，解得x=cm=nm，故答案為：4，。