Question

過(guò)渡金屬元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一．試回答下列問題：
（1）二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學(xué)式：Fe（C₅H₅）₂]，結(jié)構(gòu)如圖所示，是一種具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)金屬化合物．外觀為橙色，熔點(diǎn)為172℃，沸點(diǎn)249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑中．基態(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為

 

．1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵的數(shù)目是

 

．
（2）銅的第二電離能（I₂）卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是

 

．

電離能/kJ?mol-1	I1	I2
銅	746	1958
鋅	906	1733

（3）現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，Ti³⁺的配位數(shù)均為6，一種為紫色，一種為綠色，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃?6H₂O．為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測(cè)溶液；
b．分別往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過(guò)濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

．
試推斷紫色晶體的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,原子核外電子排布,鐵的化學(xué)性質(zhì)

專題：元素及其化合物

分析：（1）鐵是26號(hào)元素，其核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式，共價(jià)單鍵都是σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵；
（2）軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定；
（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子．

解答：解：（1）鐵是26號(hào)元素，其核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理Fe²⁺離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，共價(jià)單鍵都是σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵，一個(gè)環(huán)戊二烯10個(gè)σ鍵，則1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵數(shù)是10N_A，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；10N_A；
（2）軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定，所以氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d¹⁰的Cu⁺，能量較低，所以Cu的第二電離能相對(duì)較大（或氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d¹⁰4s¹的Zn⁺，易再失去一個(gè)電子，所以Zn的第二電離能相對(duì)較�。�，
故答案為：Cu失去一個(gè)電子成為Cu⁺后，核外電子排布為[Ar]3d¹⁰，屬于能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Cu第二電離能相對(duì)較大；
（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子，即綠色晶體的化學(xué)式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，
故答案為：[Ti（H₂O）₆]Cl₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及電子排布式的書寫難點(diǎn)是配位數(shù)的判斷，注意配合物中內(nèi)外界的劃分．