Question

金屬鎳、鐵及非金屬元素碳在合金材料、有機(jī)合成材料中有廣泛的應(yīng)用．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）Ni原子的核外電子排布式為______．
（2）Fe原子的外圍電子排布圖為______．
（3）含碳化合物丙烯腈（H₂C=CH-C≡N）分子中碳原子軌道雜化類型為______
（4）NiO、FeO的晶體類型均與氯化鈉晶體相同，Ni²⁺和Fe²⁺離子半徑分別為69Pm和78Pm，則兩種物質(zhì)的熔點(diǎn)NiO______FeO（填“＞”或“＜”），判斷依據(jù)是______．
（5）CaC₂晶體的晶胞也與氯化鈉相似，但由于CaC₂晶體中C₂^2-的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)，則CaC₂晶體中1個(gè)C₂^2-周圍距離最近且相等的Ca²⁺數(shù)目為______，C₂^2-與O₂²⁺互為等電子體，寫出O₂²⁺的電子式______．
（6）CH₄和SiH₄中，沸點(diǎn)高的是______（填化學(xué)式），判斷依據(jù)是______
（7）鐵在一定條件下可形成體心立方堆積的晶體，設(shè)鐵原子半徑為r，相對(duì)原子質(zhì)量為55.9，請(qǐng)用含r和N_A的代數(shù)式表示該晶體的密度______．

Answer 1

（1）鎳屬于28號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可以寫出該原子的核外電子排布式，Ni的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
（2）鐵是26號(hào)元素，其原子核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²，則外圍電子排布式為：3d⁶4s²，從而表示外圍電子排布圖：，故答案為：；
（3）（3）通過丙烯氰的結(jié)構(gòu)可以知道碳原子的雜化軌道類型為sp和sp²雜化，與sp雜化的C原子直接相連的原子有C和N，故答案為：sp雜化、sp²雜化；
（4）Ni0、Fe0的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高．由于Ni²⁺的離子半徑小于Fe²⁺的離子半徑，屬于熔點(diǎn)是NiO＞FeO，故答案為：＞；，NiO、FeO都是離子晶體，氧離子半徑相同，Ni²⁺半徑比Fe²⁺小，半徑越小離子晶體晶格能越大，熔點(diǎn)越高；
（5）依據(jù)晶胞示意圖可以看出，晶胞的一個(gè)平面的長(zhǎng)與寬不相等，再由圖中體心可知1個(gè)Ca²⁺周圍距離最近的C₂^2-有4個(gè)，而不是6個(gè)，要特別注意題給的信息；根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似，O₂²⁺的電子式，在1個(gè)O₂²⁺含有2個(gè)π鍵，故1 mol O₂²⁺中，含有2N_A個(gè) π鍵，故答案為：4、；
（6）因結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此CH₄的沸點(diǎn)低于SiH₄；，故答案為：SiH₄、CH₄和SiH₄是分子晶體，沸騰時(shí)破壞范德華力，與相對(duì)分子質(zhì)量成正比，所以SiH₄的相對(duì)分子質(zhì)量大，沸點(diǎn)高；
（7）晶體為體心立方，晶體體對(duì)角線為鐵原子半徑的4倍，則邊長(zhǎng)為

4r

3

=

4 3

3

r；體心立方晶胞含有Fe數(shù)目為8×

1

8

+1=2，V_m=(

4 3

3

r)3×

NA

2

，ρ=

M

Vm

=

55.9

( 4 3 3 r)3× NA 2

=

2×55.9×3 3

NA×64r3

，故答案為：

2×55.9×3 3

NA×64r3

．