Question

【題目】稀土元素是元素周期表中第IIIB族鈧、釔和鑭系元素的總稱。第三代永磁體材料——釹鐵硼（NdFeB）因其優異的綜合磁性能，被廣泛應用于計算機、通信信息等高新技術產業。回答下列問題：

（1）基態Fe原子的價電子排布式為____；鐵、鈷、鎳元素性質非常相似，原子半徑接近但依次減小，NiO、FeO的晶體結構類型與氯化鈉相同，則晶格能NiO____（填“>”“<”或“=”）FeO。

（2）氨硼烷化合物（）是一種新型化學儲氫材料，與該化合物分子互為等電子體的有機物為___（填化學式）；氨硼烷分子中N、B原子的雜化方式分別為___、___。

（3）俗稱摩爾鹽，相對于而言，摩爾鹽不易失水，不易被空氣氧化，在化學分析實驗中常用于配制Fe（II）的標準溶液，試分析硫酸亞鐵銨晶體中亞鐵離子穩定存在的原因。______

（4）釹是最活潑的稀土金屬之一，晶體為六方晶系，釹原子以六方最密堆積方式連接。晶胞參數：。每個晶胞含有___個釹原子，設阿伏加德羅常數為，則金屬釹的密度為___（Nd的相對原子質量為M，列出計算表達式）

Answer 1

【答案】3 > 晶體中H、O、N三種元素之間形成網絡化氫鍵對Fe（II）起保護作用 2 2

【解析】

（1）基態Fe原子的價電子排布式為；晶格能大小決定離子晶體熔點高低，晶格能與離子所帶電荷數目成正比，與離子間距成反比，NiO晶體中離子間距小于FeO晶體中離子間距，故晶格能NiO大于FeO。

（2）氨硼烷化合物分子中B、N分別與3個H原子以共價鍵連接，連接B、N原子的是由N原子單獨提供孤對電子的配位鍵，因此B、N原子周圍形成4個共價鍵，可知中心原子B、N皆為雜化；與之互為等電子體的有機物的分子式為。

（3）從組成結構上看，晶體中存在電負性大的元素O和N，可以與H元素形成多個氫鍵，把亞鐵離子包圍起來避免與氧化性物質接觸，從而使得Fe（II）可以穩定存在。

（4）六棱柱結構體現了六方晶系層與層之間原子堆積方式，其實每個六棱柱可分割為三個底面為菱形的平行六面體晶胞，即每個晶胞含有2個Nd原子；每摩爾金屬晶體含有個晶胞，一個晶胞的體積即為底面為菱形的四棱柱體積，，可求得晶體密度為。