Question

11．C、P、Cl、Fe等元素及其化合物有重要的應(yīng)用，回答下列問題：
（1）C原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為．
（2）CC1₄分子的空間構(gòu)型是正四面體，其中心原子采取sp³雜化，與CC1₄互為等電子體的一種離子是SO₄^2- （填寫離子符號）．
（3）PC1₃屬于極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（4）FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)均與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Fe²⁺與Ni²⁺的離子半徑分別為 7.8×l0^-2nm、6.9×l0^-2nm，則熔點(diǎn) FeO＜NiO （填“＞”、“＜”或“=”），原因是FeO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但亞鐵離子半徑大于鎳離子，所以FeO晶格能小，熔點(diǎn)低．
（5）已知FeCl₃的沸點(diǎn)：319℃，熔點(diǎn)：306℃，則FeCl₃的晶體類型為分子晶體．
（6）已知Fe單質(zhì)有如圖所示的兩種常見堆積方式：

其中屬于體心立方密堆積的是b（填“a”或“b”）；若單質(zhì)Fe按a方式緊密堆積，原子半徑為rpm，N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則單質(zhì)Fe的密度為$\frac{224}{（\frac{4r×1{0}^{-10}}{\sqrt{2}}）^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3 （列出算式即可）．

Answer 1

分析 （1）C元素，原子價(jià)層電子排布為ns²np²，故價(jià)電子軌道表達(dá)式為，據(jù)此進(jìn)行分析；
（2）計(jì)算C原子的價(jià)電子對數(shù)進(jìn)行判斷；具有相同原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)的微�；シQ為等電子體；
（3）正負(fù)電荷重心重合為非極性分子，正負(fù)電荷重心不重合為極性分子，結(jié)合分子空間構(gòu)型判斷，對于AB_n型分子，中心原子A的最外層電子全部成鍵，為非極性分子，中心原子A的最外層電子部分成鍵，為極性分子，據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)解答；
（4）離子晶體熔沸點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子比較成反比、與電荷成正比；
（5）氯化鐵熔沸點(diǎn)較低，應(yīng)為分子晶體；
（6）由圖可知，a為面心立方最密堆積，b為體心立方最密堆積；利于均攤法計(jì)算a晶胞中Fe原子數(shù)目，表示出晶胞質(zhì)量，F(xiàn)e原子的半徑為r pm，故晶胞棱長為$\frac{4r}{\sqrt{2}}$  pm，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算．

解答 解：（1）C元素，原子價(jià)層電子排布為ns²np²，故價(jià)電子軌道表達(dá)式為，
故答案為：；
（2）CC1₄的價(jià)電子對數(shù)=$\frac{4+1×4}{2}$=4，形成四條雜化軌道，C原子的雜化方式為sp³；形成正四面體結(jié)構(gòu)；具有相同原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)的微�；シQ為等電子體，所以與CC1₄互為等電子體的微粒有SO₄^2-等；
故答案為：正四面體；sp³；SO₄^2-；
（3）PH₃結(jié)構(gòu)為三角錐形，正負(fù)電荷的中心不重合，屬于極性分子，
故答案為：極性；
（4）離子晶體熔沸點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子比較成反比、與電荷成正比，F(xiàn)eO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但亞鐵離子半徑大于鎳離子，所以FeO晶格能小，熔點(diǎn)低，
故答案為：＜；FeO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但亞鐵離子半徑大于鎳離子，所以FeO晶格能小，熔點(diǎn)低；
（5）FeCl₃的沸點(diǎn)：319℃，熔點(diǎn)：306℃，熔沸點(diǎn)較低，應(yīng)屬于分子晶體，
故答案為：分子晶體；
（6）由圖可知，a為面心立方最密堆積，b為體心立方最密堆積，a晶胞中Fe原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則晶胞質(zhì)量為4×$\frac{56}{NA}$=$\frac{224}{NA}$g，F(xiàn)e原子的半徑為r pm，故晶胞棱長為$\frac{4r}{\sqrt{2}}$  pm，故晶體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{224}{{N}_{A}}}{（\frac{4r×1{0}^{-10}}{\sqrt{2}}）^{3}}$=$\frac{224}{（\frac{4r×1{0}^{-10}}{\sqrt{2}}）^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：b；$\frac{224}{（\frac{4r×1{0}^{-10}}{\sqrt{2}}）^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評 本題考查極性分子和非極性分子判斷，分子的空間構(gòu)型、晶體熔沸點(diǎn)高低判斷以及晶體類型的判斷，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算，本題難度中等．