Question

【題目】鐵在史前就為人們所知，由于鐵、鈷、鎳性質(zhì)很相似故稱為鐵系元素。回答下列問題：

（1）鐵、鈷、鎳中未成對電子數(shù)目最多的為_____，鎳的外圍電子軌道表達式為_____。

（2）Co2＋可以和SCN－作用形成藍色配離子，該反應(yīng)可用于Co2＋的定性檢驗。

①SCN－的空間構(gòu)型為____，組成元素中第一電離能最大的是___。

②SCN－對應(yīng)的酸有硫氰酸（H－S－C≡N）和異硫氰酸（H－N＝C＝S），這兩種酸中后者沸點較高，主要原因是_________________。

（3）二茂鐵是一種夾心式結(jié)構(gòu)的配合物，通常認為是由一個Fe2＋離子和兩個C5H5－離子形成的，X射線研究結(jié)果指出兩個C5H5－環(huán)的平面是平行的，結(jié)構(gòu)如圖1所示。C5H5－中碳原子的雜化類型為_____。分子中的大π鍵盤可用符號表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大π鍵盤電子數(shù)，則C5H5－中的大π鍵盤可以表示為______。

（4）NiAs晶體中的原子堆積方式如圖2所示，其中As的配位數(shù)為______。六棱柱底邊邊長為a cm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，NiAs的密度為______g·cm－3，（列出計算式）。

Answer 1

【答案】鐵 直線型 N 異硫氰酸分子之間可以形成氫鍵 sp2 6 或

【解析】

(1)未成對電子數(shù)目根據(jù)基態(tài)原子電子排布式進行判斷；

(2)①SCN－的空間構(gòu)型根據(jù)等電子體進行判斷；同一周期，隨原子序數(shù)的增加，元素第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，同一主族，最電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減小；

②H－N＝C＝S分子中存在強極性鍵N-H，致其分子間易形成氫鍵，故H－N＝C＝S沸點比H－S－C≡N高；

(3)由題意可知C5H5-的C環(huán)是平面的，故知其中5個C原子應(yīng)為sp2雜化；因5個C原子均為sp2雜化，則應(yīng)各有一個未雜化的p電子參與形成5個C原子的大鍵，加上負電荷的電子，共有6個電子參與形成大鍵；

(4)此為六方晶胞，單晶胞體積為；整個六方晶胞體積為，整個六方晶胞中Ni原子數(shù)為12+6+2+1=6，As原子數(shù)為6，根據(jù)計算。

(1)根據(jù)基態(tài)原子電子排布式Fe為1s22s22p63s23p63d64s2、Co為1s22s22p63s23p63d74s2、Ni為1s22s22p6 3s23p63d84s2可知，未成對電子數(shù)目最多的是鐵，鎳的外圍電子軌道表達式為；

(2)①SCN－的等電子體是CO2，空間構(gòu)型相同為直線型；同一周期，隨原子序數(shù)的增加，元素第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，同一主族，最電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸減小，故組成元素中第一電離能最大的是N；

②H－N＝C＝S分子中存在強極性鍵N-H，致其分子間易形成氫鍵，故H－N＝C＝S沸點比H－S－C≡N高；

(3)由題意可知C5H5-的C環(huán)是平面的，故知其中5個C原子應(yīng)為sp2雜化；因5個C原子均為sp2雜化，則應(yīng)各有一個未雜化的p電子參與形成5個C原子的大鍵，加上負電荷的電子，共有6個電子參與形成大鍵，故大Π鍵為；

(4)此為六方晶胞，單晶胞體積為；整個六方晶胞體積為，整個六方晶胞中Ni原子數(shù)為12+6+2+1=6，As原子數(shù)為6，故：g/cm3或。