Question

【题目】过渡金属元素在医药、催化剂、新材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）下列有关说法正确的是_____。

A．铜元素焰色反应的光谱为吸收光谱

B．金属键没有方向性和饱和性

C．基态铁原子核外未成对电子有4个

D．锌属于过渡元素，处于元素周期表的d区

（2）[Co(NH3)5Br](NO3)3是钻元素形成的一种配位化合物。

①该配位化合物中心离子的价电子排布式为___，中心离子的配位数为____。

②该配位化合物中含氮离子的中心原子的杂化类型为______。

（3）①一种铝镍合金的结构如图，与其结构相似的化合物是_____。

a．氯化钠

b．氯化铯

c．石英

d．金刚石

②NiO、CoO的晶体结构均属于NaC1型(Ni2+和Co2+的半径分别为69pm和74pm)，NiO的熔点比CoO高，其原因是____。

③已知CuOCu2O+O2↑(未配平)，试从结构的角度解释这一反应能够发生的原因_____。

（4）Cu与H可形成一种红色晶体，其晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为____，一个晶胞的质量为_____g(NA为阿伏加德罗常数的值)。

Answer 1

【答案】BC 3d5 6 sp2 b NiO、CoO均为离子晶体，Ni2+、Co2+所带电荷数相同，Ni2+比Co2+的半径小，形成的离子键强，晶格能大 Cu+的3d能级有10个电子，处于较稳定的全充满状态，则Cu2+不如Cu+稳定 CuH

【解析】

（1）A．焰色反应为原子的发射光谱；

B．金属键不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，因此金属键没有方向性和饱和性；

C．根据基态铁原子的价电子排布式为3d64s2判断；

D．根据元素在周期表的分区作答；

（2）①根据化合价代数和为零，判断钴离子的电荷数，从而确定其价电子排布式；其中NH3、Br-均为中心离子的配体，配位数为6；

②该配位化合物中含氮离子为NO3-，计算价层电子对数，即可判断中心原子的杂化类型；

（3）①根据“均摊法”确定铝镍合金的化学式，以及阴阳离子的配位数，再以此进行比较；

②离子晶体的晶格能越大，熔沸点越高；

③Cu+的3d能级有10个电子，处于较稳定的全充满状态，而Cu2+不如Cu+稳定；

（4）根据“均摊法”确定该晶体的化学式；再计算晶胞的质量。

（1）A．当金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因此铜元素焰色反应的光谱为发射光谱，A项错误；

B．金属键不是存在于相邻原子之间的作用力，而是属于整块金属，因此金属键没有方向性和饱和性，B项正确；

C．基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，在3d轨道上有4个未成对电子，C项正确；

D．锌属于过渡元素，处于元素周期表的ds区，D项错误；

故答案为：BC；

（2）①钴离子的化合价为+4价，钴离子核外有23个电子，其价电子排布式为3d5；

中心离子钴离子的的配位数为6；

故答案为：3d5；6；

②该配位化合物中含氮离子为NO3-，孤电子对数为(5+1-3×2)/2=0，σ键电子对数为3，,价层电子对数为3+0=3，则中心原子的杂化类型为sp2；

故答案为：sp2；

（3）①由图可知铝镍合金的晶胞结构中，Ni原子数目为1，Al原子数目为8×1/8

=1，其化学式为AlNi，每个Ni原子周围有8个Al原子，每个Al原子周围有8个Ni原子，a．氯化钠中每个钠离子周围有6个氯离子，每个氯离子周围有6个钠离子，不符合；

b．氯化铯中每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围有8个铯离子，符合；

c．石英为空间立体网状结构，硅原子周围有4个氧原子，氧原子周围有2个硅原子，不符合；

d．金刚石为空间立体网状结构，每C原子周围有4个C原子，不符合；

故答案为：b；

②NiO、CoO均为离子晶体，Ni2+、Co2+所带电荷数相同，Ni2+比Co2+的半径小，形成的离子键强，晶格能大，则NiO的熔点比CoO高；

故答案为：NiO、CoO均为离子晶体，Ni2+、Co2+所带电荷数相同，Ni2+比Co2+的半径小，形成的离子键强，晶格能大；

③Cu+的3d能级有10个电子，处于较稳定的全充满状态，而Cu2+不如Cu+稳定；

故答案为：Cu+的3d能级有10个电子，处于较稳定的全充满状态；而Cu2+不如Cu+稳定；

（4）观察晶胞结构知，12个顶点上(顶点上原子为6个晶胞共用)各有一个Cu、上下两个面中心各有一个Cu、晶胞体内有3个Cu，则一个晶胞内Cu原子的个数为12×1/6+2×1/2+3=6；6个棱上(棱上原子为3个晶胞共用)各有一个H，体内有4个H，故一个晶胞内H原子的个数为6×1/3+4=6；则化学式为CuH，一个晶胞的质量为；

故答案为：CuH；。