Question

不銹鋼以其優(yōu)異的抗腐蝕性能越來越受到人們的青睞，它主要是由鐵、鉻、鎳、銅、碳等元素所組成的合金．
Ⅰ．氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí)，會(huì)生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖1所示．

（1）此配合物中，鐵離子的價(jià)電子排布式為

 

．
（2）此配合物的-C₂H₅中C-H間形成化學(xué)鍵的原子軌道分別是

 

、

 

．
Ⅱ、（1）已知CrO₅中Cr為+6價(jià)，則CrO₅的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（2）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無色揮發(fā)性液體Ni（CO）_n，與Ni（CO）_n中配體互為等電子體的離子的化學(xué)式為

 

（寫出一個(gè)即可）．
（3）銅是第四周期最重要的過渡元素之一，其單質(zhì)及化合物具有廣泛用途．已知CuH晶體結(jié)構(gòu)單元如圖2所示．該化合物的密度為ρ g/cm³，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則該晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為

 

cm（用含ρ和N_A的式子表示）．
Ⅲ、硼元素在化學(xué)中有很重要的地位，硼及其化合物廣泛應(yīng)用于永磁材料、超導(dǎo)材料、富燃料材料、復(fù)合材料等高新材料領(lǐng)域應(yīng)用．
（1）三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強(qiáng)刺激性的無色有毒腐蝕性氣體，其分子的立體構(gòu)型為

 

，B原子的雜化類型為

 

．
（2）磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護(hù)層．如圖3示意的是磷化硼的晶體結(jié)構(gòu)單元，則磷化硼的化學(xué)式為

 

，微粒間存在的作用力為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：配合物的成鍵情況,“等電子原理”的應(yīng)用,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：I．（1）鐵元素是26號(hào)元素，鐵原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去3個(gè)電子變成鐵離子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其價(jià)電子排布式；
（2）根據(jù)碳原子含有的σ鍵和孤電子對(duì)個(gè)數(shù)確定雜化類型，碳原子的雜化軌道和氫原子的1s軌道形成化學(xué)鍵；
II．（1）CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個(gè)Cr-O鍵中Cr為+1價(jià)，在Cr=O鍵中Cr為+2價(jià)，以此書寫結(jié)構(gòu)式；
（2）Ni（CO）₄中配體是CO，CO的等電子體是與其原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的分子或離子；
（3）利用均攤法計(jì)算該晶胞中含有的銅原子和氫原子個(gè)數(shù)，再根據(jù)質(zhì)量、密度和體積之間的關(guān)系式計(jì)算，設(shè)晶胞的邊長為a，a=

3	4×65 ρNA

，再根據(jù)晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為體對(duì)角線的

1

4

，據(jù)此答題；
Ⅲ?（1）首先判斷中心原子形成的δ鍵數(shù)目，然后判斷孤對(duì)電子數(shù)目，以此判斷雜化類型，結(jié)合價(jià)層電子對(duì)互斥模型可判斷分子的空間構(gòu)型；
（2）根據(jù)磷化硼的晶體結(jié)構(gòu)解答；

解答： 解：I．（1）鐵元素是26號(hào)元素，其原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去3個(gè)電子變成鐵離子，其價(jià)電子排布式為：3d⁵，故答案為：3d⁵；
（2）甲基和乙基上的碳原子含有4個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以采用sp³雜化，碳碳雙鍵兩端的碳原子含有3個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，所以采取雜化sp²，-C₂H₅中C-H間碳原子的sp³雜化軌道和氫原子的1s軌道形成化學(xué)鍵，
故答案為：sp³、sp²，碳原子的sp³雜化軌道和氫原子的1s軌道；
II．（1）在CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個(gè)Cr-O鍵中Cr為+1價(jià)，在Cr=O鍵中Cr為+2價(jià)，則結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：；

（2）CO分子中含有2個(gè)原子，其價(jià)電子個(gè)數(shù)是10，所以與Ni（CO）₄中配體互為等電子的離子是CN^-、C₂^2-；
故答案為：CN^-、C₂^2-；
（3）該晶胞中含有4個(gè)H原子，銅原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以該晶胞中含有4個(gè)銅原子4個(gè)氫原子，設(shè)該晶胞的邊長為a，則a=

3	4×65 ρNA

，再根據(jù)晶胞中Cu原子與H原子之間的最短距離為體對(duì)角線的

1

4

，而體對(duì)角線為

3

a，所以Cu原子與H原子之間的最短距離為

3

4

×

3	4×65 ρNA

，故答案為：

3

4

×

3	4×65 ρNA

；
Ⅲ?（1）BF₃中B原子形成3個(gè)δ鍵，孤對(duì)電子數(shù)為

3-3×1

2

=0，BF₃中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

×(3-3×1)=3，且不含孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是平面三角形，中心原子是以sp²雜化，
故答案為：平面三角形；sp²；
（2）由圖可知，B原子分別與三個(gè)P原子形成共價(jià)鍵，則磷化硼的化學(xué)式為BP，所以微粒間存在的作用力為共價(jià)鍵，
故答案為：BP；共價(jià)鍵；

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，題目難度較大，涉及晶胞的計(jì)算、價(jià)電子排布式的書寫、等電子體等知識(shí)點(diǎn)，晶胞的計(jì)算是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，應(yīng)熟練掌握