Question

金屬鈣線是煉制優(yōu)質(zhì)鋼材的脫氧脫磷劑，某鈣線的主要成分為金屬M(fèi)和Ca，并含有3.5%的CaO．
（1）將鈣線試樣溶于稀鹽酸后，加入硫氰化鉀溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水溶液變紅，由此可知金屬M(fèi)為

 

，基態(tài)M原子的電子排布式為

 

，該元素位于周期表的

 

區(qū)，又知上述實(shí)驗(yàn)中滴加新制氯水溶液變紅的原因是生成了配合物K₃M（SCN）n，則n=

 

．
（2）Ca與最活潑的非金屬元素A形成化合物D，其中A離子的符號(hào)為

 

；D的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中陽(yáng)離子的配位數(shù)為

 

；若該晶體的密度為a g?cm^-3，則晶胞的體積是

 

（只要求列出算式）．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）線試樣溶于稀鹽酸后，加入硫氰化鉀溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水溶液變紅，則溶液中含有鐵離子，故M為Fe元素，根據(jù)構(gòu)造原理書寫核外電子排布，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算n；
（2）最活潑的非金屬性元素A為F，與Ca形成的化合物D為CaF₂，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)Ca²⁺周圍有4個(gè)F^-，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Ca²⁺、F^-數(shù)目，結(jié)合摩爾質(zhì)量計(jì)算晶胞質(zhì)量，在根據(jù)V=

m

ρ

計(jì)算晶胞體積．

解答： 解：（1）線試樣溶于稀鹽酸后，加入硫氰化鉀溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水溶液變紅，則溶液中含有鐵離子，故M為Fe元素，核外電子數(shù)為26，基態(tài)原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，電子最后填充d能級(jí)，處于d區(qū)；K₃Fe（SCN）n中K為+1價(jià)、Fe為+3價(jià)、SCN為-1價(jià)，故3+3-n=0，則n=6，
故答案為：Fe；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；d；6；
（2）最活潑的非金屬性元素A為F，其離子符號(hào)為F^-，與Ca形成的化合物D為CaF₂，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)F^-的配位數(shù)為4，則Ca²⁺配位數(shù)為8，晶胞中Ca²⁺數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，F(xiàn)^-數(shù)目為8，晶胞的質(zhì)量為4×

78

NA

g，該晶體的密度為a g/cm³，則晶胞的體積=

4×78 NA

a g/cm3

=

4×78

aNA

g/m³，
故答案為：8；

4×78

aNA

．

點(diǎn)評(píng)：本題以元素的推斷為載體，考查了核外電子排布式、晶胞的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，確定鈣離子配位數(shù)是難點(diǎn)，結(jié)合氟離子配位數(shù)與化學(xué)式解答，難度中等．