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专题限时集训(二十) 物质结构与性质

(对应学生用书第149页)

(限时：40分钟)

1．(2017·四川成都一诊)已知反应3NaH ＋Fe 2O 3=======一定条件2Fe ＋3NaOH 。

【导学号：97184284】

(1)基态Fe 原子核外共有________种运动状态不相同的电子；Fe 3＋的价电子排布图为________。

(2)NaH 的电子式为________________；1 mol NaOH 含有σ键数目为________，其中O 原子的杂化类型为________；Fe 3＋可以和SCN －形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力________(填“强”或“弱”)。

(3)上述反应中含Na 的化合物晶体类型均为________晶体；NaH 的熔点显著高于NaOH ，主要原因是__________________________________________。

(4)某种单质铁的晶体为体心立方堆积，则铁原子的配位数为________；若r (Fe)表示Fe 原子的半径，单质铁的原子空间利用率为________________[列出含r (Fe)的计算表达式]。

【解析】 (1)基态Fe 原子核外有26个电子，每个电子的运动状态均不相同，故基态Fe 原子核外有26种运动状态不相同的电子；基态Fe 原子的核外电子排布式为[Ar]3d 64s 2，则Fe 3＋的核外电子排布式为[Ar]3d 5

，其价电子排布图为

(2)NaH 是离子化合物，由Na ＋和H －构成，其电子式为Na ＋[∶H]－。NaOH 由Na ＋和OH －构成，其中OH －含有极性键(O —H 键)，故1 mol NaOH 含有的σ键数目为N A 。OH －中O 原子形成1个σ键，且O 原子有3对孤对电子，故O 原子采取sp 3杂化。Fe 3＋与SCN －形成配合物的反应为典型的可逆反应，说明生成的配合物稳定性较弱，易分解生成Fe 3＋、SCN －，据此推知配位原子的配位能力较弱。

(3)NaH 和NaOH 均由离子构成，均属于离子晶体；离子晶体的熔点与晶格能的大小有关，晶格能越大，晶体的熔点越高，而晶格能的大小与离子半径、所带电荷数有关。H －的半径小于OH －的半径，则NaH 的晶格能大于NaOH ，因此NaH 的熔点高于NaOH 的熔点。

(4)某单质铁的晶体为体心立方堆积，则Fe 原子的配位数为8；每个晶胞中含有Fe 原子个数

为1＋8×18＝2，结合球体的体积公式“V ＝43πr 3”可知，2个Fe 原子的总体积为83

πr 3(Fe)；设晶胞的棱长为a ，由[4r (Fe)]2＝3a 2可得a ＝4r Fe 3，则晶胞的体积为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4r Fe 33，故单