《2025年活动单导学课程高中化学选择性必修第二册苏教版》

11. [2025 无锡江阴期中]铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1) Fe 在元素周期表中的位置是第4周期Ⅷ族，位于元素周期表的d区。
(2) 铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，$H_2$分子位于晶胞体心和棱的中心位置。该合金储满氢后所得晶体的化学式是$\mathrm{Mg_2FeH_2}$。

(3) $FeBr_2$为只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图，距离一个$Fe^{2+}$最近的所有$Br^-$($Br^-$为顶点)构成的几何形状为立方体(或正方体)。
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答案： 11.
(1) 第4周期Ⅷ族 d
(2) $\mathrm{Mg_2FeH_2}$
(3) 立方体(或正方体)
解析:
(1) Fe是26号元素，位于元素周期表的第4周期Ⅷ族，在元素周期表中位于d区。
(2) 晶胞中，Mg个数为8，$\mathrm{N(Fe)=8× \frac{1}{8}+6× \frac{1}{2}=4}$，$\mathrm{N(H_2)=1+12× \frac{1}{4}=4}$，$\mathrm{N(Mg):N(Fe):N(H_2)=8:4:4=2:1:1}$，晶体的化学式为$\mathrm{Mg_2FeH_2}$。
(3) $\mathrm{FeBr_2}$中，$\mathrm{Fe^{2+}}$与$\mathrm{Br^-}$的比值为1:2，在晶胞中，大球个数为8，小球个数$\mathrm{=8× \frac{1}{8}+6× \frac{1}{2}=4}$，故小球为$\mathrm{Fe^{2+}}$，大球为$\mathrm{Br^-}$，由晶胞图可知，距一个$\mathrm{Fe^{2+}}$最近的$\mathrm{Br^-}$有8个，构成的几何形状为立方体(或正方体)。

12. 根据表格数据回答下列有关问题。
(1) 已知$NaBr$、$NaCl$、$MgO$三种离子晶体的核间距和晶格能如下表所示。

①$NaBr$晶体的晶格能比$NaCl$小(填“大”或“小”)，主要原因是$\mathrm{NaBr}$晶体中离子的核间距比$\mathrm{NaCl}$大。
②$MgO$晶体的晶格能比$NaCl$大，主要原因是$\mathrm{MgO}$晶体中阴、阳离子的电荷数多，并且离子的核间距小。
③$NaBr$、$NaCl$和$MgO$晶体中，熔点最高的是$\mathrm{MgO}$。
(2) Mg 是第 3 周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点如下表所示。

解释表中氟化物熔点差异的原因：
①因为$NaF$与$MgF_2$为离子晶体，$SiF_4$为分子晶体(见本专题第四单元)，所以$NaF$、$MgF_2$的熔点远比$SiF_4$高；
②因为$\mathrm{Mg^{2+}}$的半径比$\mathrm{Na^+}$小且$\mathrm{Mg^{2+}}$所带电荷数较多，$\mathrm{MgF_2}$的离子键强度比$\mathrm{NaF}$大，所以$\mathrm{MgF_2}$的熔点比$\mathrm{NaF}$高。

答案： 12.
(1) ①小 $\mathrm{NaBr}$晶体中离子的核间距比$\mathrm{NaCl}$大 ②$\mathrm{MgO}$晶体中阴、阳离子的电荷数多，并且离子的核间距小 ③$\mathrm{MgO}$
(2) ②因为$\mathrm{Mg^{2+}}$的半径比$\mathrm{Na^+}$小且$\mathrm{Mg^{2+}}$所带电荷数较多，$\mathrm{MgF_2}$的离子键强度比$\mathrm{NaF}$大，所以$\mathrm{MgF_2}$的熔点比$\mathrm{NaF}$高