Question

3．鐵、銅及其化合物在日常生產、生活有著廣泛的應用．請回答下列問題：
（1）鐵在元素周期表中的位置第四周期第Ⅷ族．
（2）配合物Fe（CO）_x常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷Fe（CO）_x晶體屬于分子晶體（填晶體類型）．Fe（CO）_x的中心原子價電子數與配體提供電子數之和為18，則x=5．Fe（CO）_x在一定條件下發生反應：
Fe（CO）_x（s）?Fe（s）+xCO（g）．已知反應過程中只斷裂配位鍵，由此判斷該反應所形成的化學鍵類型為金屬鍵．
（3）寫出CO的一種常見等電子體分子的結構式N≡N；兩者相比較沸點較高的為CO（填化學式）．CN^-中碳原子雜化軌道類型為sp，S、N、O三元素的第一電離能最大的為N（用元素符號表示）．
（4）某M原子的外圍電子排布式為3s²3p⁵，銅與M形成化合物的晶胞如圖所示（黑點代表銅原子）．
①該晶體的化學式為CuCl．
②已知銅和M的電負性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于共價（填“離子”、“共價”）化合物．

Answer 1

分析 （1）Fe位于第四周期第VIII族；
（2）分子晶體熔沸點較低；Fe原子價電子數是8，每個CO分子提供一個電子對，據此計算n值；只有配位鍵斷裂，則形成的化學鍵是金屬鍵；
（3）原子個數相等、價電子數相等的微粒是等電子體；極性分子的熔沸點較高；根據價層電子對互斥理論判斷C原子雜化方式；同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，同一主族元素，第一電離能隨著原子序數增大而減小；
（4）①利用均攤法計算；
 ②電負性差小于1.7的化合物為共價化合物．

解答 解：（1）Fe位于第四周期第VIII族，故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）Fe（CO）_x晶體的熔沸點較低，所以屬于分子晶體；Fe原子價電子數是8，每個CO分子提供一個電子對，所以8+2n=18，n=5；只有配位鍵斷裂，則形成的化學鍵是金屬鍵；
故答案為：分子晶體；5；金屬鍵；
（3）原子個數相等、價電子數相等的微粒是等電子體，所以與CO是等電子體的分子結構式為N≡N；極性分子的熔沸點較高，CO是極性分子，氮氣是非極性分子，所以CO熔沸點較高；該微粒中C原子價層電子對個數是2，所以C原子采用sp雜化；同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，同一主族元素，第一電離能隨著原子序數增大而減小，所以第一電離能最大的是N元素；
故答案為：N≡N；CO；sp；N；
（4）某M原子的外圍電子排布式為3s²3p⁵，則M為Cl元素，
①該晶胞中銅原子個數=4，Cl原子個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以其化學式為CuCl，故答案為：CuCl；
②Cu和Cl元素的電負性差為3.0-1.9=1.1＜1.7，所以為共價化合物，故答案為：共價．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、原子雜化方式判斷、化學鍵、配合物等知識點，利用均攤法、價層電子對互斥理論等知識點即可解答，難點是晶胞計算，題目難度不大．