Question

（選考）化學(xué)·選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）金屬鋁、鐵、銅與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。

（1）聚合硫酸鐵（簡稱PFS）的化學(xué)式為[Fe(OH)n(SO4)(3—n)/2]m，是常用的水處理劑，與PFS中鐵元素價(jià)態(tài)相同的鐵離子的電子排布式為____________。

（2）下列關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3[AlF6]的說法中正確的有_____ （填字母）。

a．三種物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型均有離子鍵和配位鍵

b．[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有大量分子

c．三種物質(zhì)的組成元素中第一電離能最大的是氮元素

d．K4[Fe(CN)6]與Na3[AlF6]的中心離子具有相同的配位數(shù)

（3）氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)（如圖所示），a位置上的Cl原子的雜化軌道類型為________。已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，則另一種化合物的化學(xué)式為________。

（4）用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)的值。對(duì)金屬銅的測定得到以下結(jié)果：銅晶胞為面心立方最密堆積，邊長為361 pm。又知銅的密度為9 00 g，則銅原子的直徑約為________pm，阿伏加德羅常數(shù)的值為_______．

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5（2分）

（2）ad（3分）

（3）sp3雜化（2分）　K2CuCl3（2分）

（4）或255（3分）　6.05×1023（3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)聚合硫酸鐵的化學(xué)式知，聚合硫酸鐵中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；（2）a、三種物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型均有離子鍵和配位鍵，正確；b、[Cu（NH3）4]SO4中銅離子和氨分子之間形成配位鍵，不存在NH3分子，其水溶液中也不含有大量NH3分子，錯(cuò)誤；c、三種物質(zhì)的組成元素中第一電離能最大的是氟元素，錯(cuò)誤； d. K4[Fe(CN)6]與Na3[AlF6]的中心離子具有相同的配位數(shù)，均為6，正確；選ad；（3）a位置上Cl原子成2個(gè)單鍵，含有2對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為4，雜化軌道類型為：sp3，一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，其中銅元素為+2價(jià)，故另一種化合物中銅為+1價(jià)，CuCl3原子團(tuán)的化合價(jià)為-2，其化學(xué)式為：K2CuCl3；（4）根據(jù)銅晶胞為面心立方最密堆積，由邊長可計(jì)算出晶胞的體積V=（361 pm）3=4.70×10-23 cm3；根據(jù)m=ρ×V=9.00 g?cm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g；由于一個(gè)銅晶胞中含有的銅原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4（個(gè)），每個(gè)銅原子的體積約為=4.70×10-23 cm3÷4=1.18×10-23 cm3，則銅原子的直徑約為：255；NA=63.6g/mol÷(1/4×4.23×10-22)=6.05×1023mol-1。

考點(diǎn)：考查電子排布式、化學(xué)鍵和晶胞的計(jì)算等。