Question

尿素（H₂NCONH₂ ）可用于制有机铁肥．主要代表有[Fe（H₂NCONH₂）₆]（NO₃）₃[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]
（1）基态Fe³⁺的核外电子排布式为：

 

C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：

 

（2）氨气中N原子的杂化方式是：

 

（3）与N₂互为等电子体的一种化合物是：

 

（写化学式）
NO₃^-的空间构型为：

 

，石墨晶体类型为：

 

（4）某种化合物由K，Ni，F三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示，则其化学式为

 

，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度：d=

 

g/cm³．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,“等电子原理”的应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：

分析：（1）Fe原子核外电子数为26，原子形成阳离子先按能层高低失去电子，能层越高的电子越容易失去，同一能层中按能级高低失去电子，能级越高越容易失去；同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素；
（2）氨气中N原子的价层电子对数为

5+3

2

=4，据此判断；
（3）N₂中有两个原子，价电子数为10，根据等电子体的概念可写出与N₂互为等电子体的一种化合物，NO₃^-中N原子的价层电子对数为

5+1

2

=3，没有孤电子对，据此判断空间构型，石墨晶体为层状结构，层与层之间是分子间作用力，据此判断；
（4）利用均摊法确定分子式，根据ρ=

m

V

计算密度．

解答： 解：（1）：（1）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe³⁺，Fe³⁺电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素原子的2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，失去电子需要的能量较高，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；N＞O＞C；
（2）氨气中N原子的价层电子对数为

5+3

2

=4，所以N原子的杂化方式为sp³，故答案为：sp³；
（3）N₂中有两个原子，价电子数为10，根据等电子体的概念可写出与N₂互为等电子体的一种化合物为CO，NO₃^-中N原子的价层电子对数为

5+1

2

=3，没有孤电子对，所以NO₃^-的空间构型为平面三角形，石墨晶体为层状结构，层与层之间是分子间作用力，所以石墨晶体为分子晶体，
故答案为：CO；平面三角形；分子晶体；
（4）根据均摊法可知，在晶胞中有F原子个数=16×

1

4

+4×

1

2

+2=8，K原子个数=8×

1

4

+2=4，Ni原子个数=8×

1

8

+1=2，所以在晶胞中氟原子、钾原子、镍原子的个数比为：4：2：1，故该化合物的化学式为K₂NiF₄，根据晶胞结构图可知，该晶胞的体积为=（400×10^-10cm）²×（1308×10^-10cm），晶胞质量=

39×4+59×2+19×8

6.02×1023

g，故晶体密度=

39×4+59×2+19×8 6.02×1023 g

(400×10-10cm)2×1308×10-10cm

=3.4g?cm^-3，
故答案为：K₂NiF₄；3.4．

点评：本题考查核外电子排布规律、杂化轨道理论、络合物、晶胞计算等，难度中等，注意等电子体为原子总数相等，核外电子总数或价电子总数相等的微粒．