Question

鐵、銅、鋁三種金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途．
（1）基態(tài)Fe³⁺的M層電子排布式為

 

（2）金屬銅單獨(dú)與氨水或單獨(dú)與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)，其原因是

 

（3）Al₃Cl．NH₃和AlCl₄^-中均含有配位鍵．AlCl₃．NH₃中，提供空軌道的原子是

 

；AlCl₄^-中Al原子的雜化方式是

 

（4）金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則晶體鋁中原子的堆積方式為

 

．晶胞中鋁原子半徑為dcm，則晶體鋁的密度為

 

g．cm^-3（用N_A表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值）

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計算,原子核外電子排布,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：（1）Fe原子核外電子數(shù)為26，原子形成陽離子先按能層高低失去電子，能層越高的電子越容易失去，同一能層中按能級高低失去電子，能級越高越容易失去；
（2）題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨(dú)不反應(yīng)，而同時混合能反應(yīng)，說明兩者能互相促進(jìn)；
（3）中心原子提供空軌道，通過計算Al價層電子對數(shù)求雜化類型；
（4）根據(jù)圖乙可推算堆積方式為ABCABC…，可通過求每個晶胞的質(zhì)量和體積計算密度．

解答： 解：（1）Fe原子核外有26個電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級2個電子、3d能級1個電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，則M層電子排布式為：3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：3s²3p⁶3d⁵；
（2）題中給出了兩物質(zhì)和銅單獨(dú)不反應(yīng)，而同時混合能反應(yīng)，說明兩者能互相促進(jìn)，這是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行；
故答案為：過氧化氫為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進(jìn)使反應(yīng)進(jìn)行；
（3）AlCl₃?NH₃中Al為中心原子，NH₃和Cl^-為配體，中心原子提供空軌道，AlCl₄^-的價層電子對=4+

1

2

（3+1-4×1）=4，故Al采用sp³雜化，
故答案為：Al；sp³；
（4）結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)可知，金屬鋁中Al的堆積方式為ABCABCABC…，屬于面心立方最密堆積，
鋁原子半徑為d cm，則晶胞的邊長為2

2

dcm，晶胞的體積V=（2

2

dcm）³=16

2

d³cm³，一個晶胞含有Al原子個數(shù)為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，一個晶胞的質(zhì)量m=

4×27

NA

g，故密ρ=

m

V

=

4×27

NA×16 2 d3

g/cm³=

27

4 2 NAd3

g/cm³，
故答案為：面心立方最密堆積；

27

4 2 NAd3

g/cm³．

點(diǎn)評：本題涉及的基態(tài)電子排布式、晶體熔沸點(diǎn)的比較較為簡單，雜化類型的計算稍難，關(guān)于晶胞的密度等計算難度較大，需要細(xì)心根據(jù)密度公式求算．