Question

【題目】為了紀(jì)念元素周期表誕生150周年，聯(lián)合國(guó)將2019年定為“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。回答下列問(wèn)題：

(1)Ag與Cu在同一族，則Ag在周期表中_____（填“s”、“p”、“d”或“ds”）區(qū)。[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s軌道和5p軌道以sp雜化成鍵，則該配離子的空間構(gòu)型是_____。

(2)表中是Fe和Cu的部分電離能數(shù)據(jù)：請(qǐng)解釋I2(Cu)大于I2(Fe)的主要原因：______。

元素	Fe	Cu
第一電離能I1/kJ·mol－1	759	746
第二電離能I2/kJ·mol－1	1561	1958

(3)亞鐵氰化鉀是食鹽中常用的抗結(jié)劑，其化學(xué)式為K4[Fe(CN)6]。

①CN-的電子式是______；1mol該配離子中含σ鍵數(shù)目為______。

②該配合物中存在的作用力類(lèi)型有______（填字母）。

A．金屬鍵 B．離子鍵 C．共價(jià)鍵 D．配位鍵 E．氫鍵 F．范德華力

(4)MnO的熔點(diǎn)(1660℃)比MnS的熔點(diǎn)(1610℃)高，其主要原因是________。

(5)第三代太陽(yáng)能電池利用有機(jī)金屬鹵化物碘化鉛甲胺(CH3NH3PbI3)半導(dǎo)體作為吸光材料，CH3NH3PbI3具有鈣鈦礦(AMX3)的立方結(jié)構(gòu)，其晶胞如圖所示。

①AMX3晶胞中與金屬陽(yáng)離子(M)距離最近的鹵素陰離子(X)形成正八面體結(jié)構(gòu)，則M處于_______位置，X處于______位置（限選“體心”、“頂點(diǎn)”、“面心”或“棱心”進(jìn)行填空）。

③CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數(shù)為a nm，其晶體密度為dg·cm-3，則阿伏加德羅常數(shù)的值NA的計(jì)算表達(dá)式為_________。

Answer 1

【答案】ds 直線形 失去第二個(gè)電子時(shí)，Cu失去的是全充滿3d10 電子，Fe 失去的是4s1電子 12NA BCD 二者均為離子晶體，O2-半徑小于S2-半徑，MnO的晶格能大于MnS 體心 面心

【解析】

(1)Ag在第五周期第ⅠB族，屬于ds區(qū)；依題意：[Ag(NH3)2]+中Ag+以sp雜化成鍵，應(yīng)該是直線形；

(2)Cu+的價(jià)電子排布式為3d10，Fe+的價(jià)電子排布式為3d64s1，Cu+再失去的是3d10上的電子，而Fe+失去的是4s1的電子，由于原子核外電子處于全充滿、半充滿或全空時(shí)是穩(wěn)定的狀態(tài)，顯然3d10處于全充滿，更穩(wěn)定。所以失去第二個(gè)電子時(shí)，Cu 失去的是全充滿 3d10 電子，需要的能量高，而Fe 失去的是 4s1 電子，所需能量低；故I2(Cu)大于I2(Fe)。

(3)①CN-與N2是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)氮?dú)怆娮邮綍?shū)寫(xiě)氫氰根離子電子式為；CN-與Fe2+以配位鍵結(jié)合，這6個(gè)配位鍵都屬于σ鍵，還有6個(gè)CN-中各有一個(gè)σ鍵，1個(gè)配離子中含有的σ鍵共有12個(gè)，則1mol該配離子中含有 12 NA個(gè)σ鍵；

②K4 [Fe(CN)6]是離子化合物，含有離子鍵，陽(yáng)離子K+與配離子之間以離子鍵結(jié)合，Fe2+與CN-以配位鍵結(jié)合，CN-中的兩種原子以極性共價(jià)鍵結(jié)合， 故選BCD；

(4)MnO和MnS的陽(yáng)離子相同，陰離子所帶電荷也相同，但是O2-的半徑比S2-小，離子鍵作用力強(qiáng)，所以MnO中的晶格能比MnS中的大，物質(zhì)的熔點(diǎn)也比MnS的高；

(5)①依題意可知：鹵素陰離子位于立方體的6個(gè)面的面心，正好構(gòu)成正八面體，M位于八面體的體心，也是立方體的體心；

②晶體體積=晶體體積=a3×10-21cm3，晶體密度ρ=，則NA = 。1mol晶胞含1molCH3NH3PbI3，據(jù)d=，所以NA=。