Question

（选考）化学·选修3：物质结构与性质（15分）金属铝、铁、铜与人类生产、生活息息相关。

（1）聚合硫酸铁（简称PFS）的化学式为[Fe(OH)n(SO4)(3—n)/2]m，是常用的水处理剂，与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为____________。

（2）下列关于[Cu(NH3)4]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3[AlF6]的说法中正确的有_____ （填字母）。

a．三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键

b．[Cu(NH3)4]SO4中含有NH3分子，其水溶液中也含有大量分子

c．三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氮元素

d．K4[Fe(CN)6]与Na3[AlF6]的中心离子具有相同的配位数

（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上的Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为________。

（4）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值。对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361 pm。又知铜的密度为9 00 g，则铜原子的直径约为________pm，阿伏加德罗常数的值为_______．

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5（2分）

（2）ad（3分）

（3）sp3杂化（2分）　K2CuCl3（2分）

（4）或255（3分）　6.05×1023（3分）

【解析】

试题分析：（1）根据聚合硫酸铁的化学式知，聚合硫酸铁中铁元素的化合价为+3价，铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；（2）a、三种物质中含有的化学键类型均有离子键和配位键，正确；b、[Cu（NH3）4]SO4中铜离子和氨分子之间形成配位键，不存在NH3分子，其水溶液中也不含有大量NH3分子，错误；c、三种物质的组成元素中第一电离能最大的是氟元素，错误； d. K4[Fe(CN)6]与Na3[AlF6]的中心离子具有相同的配位数，均为6，正确；选ad；（3）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为：sp3，一种化合物的化学式为KCuCl3，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，CuCl3原子团的化合价为-2，其化学式为：K2CuCl3；（4）根据铜晶胞为面心立方最密堆积，由边长可计算出晶胞的体积V=（361 pm）3=4.70×10-23 cm3；根据m=ρ×V=9.00 g?cm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g；由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为8×1/8+6×1/2=4（个），每个铜原子的体积约为=4.70×10-23 cm3÷4=1.18×10-23 cm3，则铜原子的直径约为：255；NA=63.6g/mol÷(1/4×4.23×10-22)=6.05×1023mol-1。

考点：考查电子排布式、化学键和晶胞的计算等。