Question

3．許多金屬及它們的化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途，回答下列問題：
（1）鐵元素在周期表中的位置第四周期第VIII族，試從電子排布角度解釋Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺原因：Fe²⁺的價電子3d⁶失去一個電子可形成3d⁵半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)．
（2）CO與N₂結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為1：2；配合物Ni（CO）n的中心原子價電子數(shù)與配體提供配位電子總數(shù)之和為18，則n=4．
（3）NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，回答：
①Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為0.069nm和0.078nm，則熔點NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）．
②NiO晶體中Ni的配位數(shù)為6．
（4）金屬Cu₂O為半導體材料，與稀硫酸反應得到藍色溶液及一種單質(zhì)，寫出該反應的離子方程式為Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比為1：3．

Answer 1

分析 （1）鐵的原子序數(shù)為26，在周期表中處于第四周期第VIII族；結(jié)構(gòu)亞鐵離子和鐵離子的電子排布式進行判斷；
（2）CO與N₂結(jié)構(gòu)相似，應含有C≡O鍵；
②Ni的家電子數(shù)為10，每個配體提供一個電子對，根據(jù)10+2n=18計算；
（3）①影響離子晶體的因素有電荷因素和半徑因素；
②NaCl中鈉離子的配位數(shù)為6；
（4）根據(jù)化合價變化可知，氧化亞銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、Cu和水，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
（5）利用均攤法計算兩種金屬原子個數(shù)之比．

解答 解：（1）鐵為26號元素，元素在周期表中位于第四周期Ⅷ族；由于Fe²⁺的價電子3d⁶失去一個電子可形成3d⁵半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Fe²⁺易被氧化成Fe³⁺，
故答案為：第四周期Ⅷ族；Fe²⁺的價電子3d⁶失去一個電子可形成3d⁵半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
（2）①CO與N₂結(jié)構(gòu)相似，含有C≡O鍵，含有1個σ鍵，2個π鍵，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為1：2，
故答案為：1：2；
 ②Ni的家電子數(shù)為10，每個配體提供一個電子對，則10+2n=18，n=4，
故答案為：4；
（3）①Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69pm和78pm，離子半徑越小，離子鍵作用力越大，晶體的熔沸點越高，所以熔點NiO＞FeO，
故答案為：＞；
②NaCl中鈉離子和氯離子的配位數(shù)分別為6，NiO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為6，
故答案為：6；
（4）Cu₂O與稀硫酸反應得到藍色溶液及一種單質(zhì)，根據(jù)氧化還原反應中化合價變化可知，氧化亞銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、Cu和水，反應的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O，
故答案為：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；
（5）在晶胞中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比=1：3，
故答案為：1：3．

點評 本題考查了金屬單質(zhì)及其化合物的綜合應用、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞計算等知識，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用能力，注意掌握常見金屬單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，明確均攤法在晶胞計算中的應用．