Question

我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果，该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。

（1）基态Fe2+的核外电子排布式为_________________。

（2）氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是__________(用相应的元素符号填空)。

（3）Fe(SCN)3溶液中加人NH4F，发生如下反应：Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。

①(NH4)3FeF6存在的微粒间作用力除共价键外还有_________(选填序号，下同)。

a．配位键??? b．氢键??? c．金属键??? d．离子键

②已知SCN一中各原子最外层均满足8电子稳定结构，则C原子的杂化方式为_____________,该原子团中键与个数的比值为___________________。

（4）FeCl3晶体易溶于水、乙醇，用酒精灯加热即可气化，而FeF3晶体熔点高于1000oC，试解释两种化合物熔点差异较大的原因：_______________________________。

（5）氮、磷、砷虽为同主族元素，但其化合物的结构与性质是多样化的。

①该族氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如右图所示，则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。

a．稳定性??????? b．沸点?????? c．R—H键能?????? d．分子间作用力

②碳氮化钛化合物在汽车制造和航空航天等领域有广泛的应用，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子，据此分析，这种碳氮化钛化台物的化学式为______。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）[Ar]3d6（2分） （2）F＞O＞As（1分）

（3）①ad（2分，漏选扣1分，错选不得分） ②sp（1分）? 1:1（1分）

（4）FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体（2分，答案合理即可得分）

（5）①ac（2分，漏选扣1分，错选不得分）? ②Ti4CN3（2分）

【解析】

试题分析：（1）亚铁离子的核外电子数是24，因此根据核外电子的排布规律可知，基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6。

（2）非金属性越强，电负性越大，则根据元素周期律可知氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是F＞O＞As。

（3）①(NH4)3FeF6是离子化合物，存在的微粒间作用力除共价键外还有离子键，另外还有配位键，即N和H、Fe与F之间存在配位键，答案选ad。

②已知SCN一中各原子最外层均满足8电子稳定结构，则碳元素分别与S以及N元素形成1个双键，不存在孤对电子，因此C原子的杂化方式为sp杂化；由于单键都是键，双键是由1个键与1个键构成的，则该原子团中键与个数的比值为1:1。

（4）FeCl3晶体易溶于水、乙醇，用酒精灯加热即可气化，这说明氯化铁形成的晶体是分子晶体，而FeF3晶体熔点高于1000oC，这说明氟化铁形成的晶体类型是离子晶体，因此两种化合物熔点差异较大的原因是FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体。

（5）①a．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此三种氢化物的稳定性逐渐降低，a正确；b．由于氨气分子间存在氢键，因此氨气的沸点最高，b不正确；c ．非金属性越强与氢元素形成的共价键越强，键能越大，因此R—H键能虽原子序数的增大而减小，c正确；d．三种氢化物生成的晶体均是分子晶体，分子间作用力随相对分子质量的增加而增大，d不正确，答案选ac。

②根据晶胞的结构特点并依据均摊法可知，晶胞中含有的碳原子数是8×＝1，氮原子数6×＝3，钛原子数是12×+1＝4，所以化学式为Ti4CN3。

考点：考查核外电子排布、电负性、作用力、共价键、晶体类型与性质以及晶胞结构的判断与计算等