Question

【題目】實驗室常利用“棕色環(huán)”現(xiàn)象檢驗NO3— 離子。其方法為：取含有 NO3— 的溶液于試管中，加入 FeSO4 溶液振蕩，然后沿著試管內壁加入濃 H2SO4，在溶液的界面上岀現(xiàn)“棕色環(huán)”。回答下列問題：

(1)基態(tài) Fe2+核外未成對電子個數為_____。

(2)形成“棕色環(huán)”主要發(fā)生如下反應：

3[Fe( H2O)6]2+ + NO3－+4H+ =3[Fe(H2O)6]3+ + NO ↑+2H2O

[Fe( H2O)6]2+ + NO=[Fe(NO) (H2O)5]2+(棕色)+ H2O

[Fe(NO)(H2O)5]2+中，配體是______、______，配位數為______。

(3)與 NO 互為等電子體的微粒是_____ (任寫一例)。

(4)SO42－的空間構型是_____，其中 S 原子的雜化方式是________ 。

(5)鐵原子在不同溫度下排列構成不同晶體結構，在 912℃以下排列構成的晶體叫做α－鐵； 在 912℃至 1394℃之間排列構成的晶體叫做γ －鐵；在 1394℃以上排列構成的晶體， 叫做δ－鐵。晶胞剖面結構如圖所示：

①α－鐵的原子堆積方式為 _____ 。δ－鐵配位數為 ____ 。

②已知γ－鐵晶體密度為d g/cm3，則 Fe 原子的半徑為____nm(用含 d、NA 的式子表示)。

Answer 1

【答案】4 NO H2O 6 O或N 正四面體 sp3雜化 體心立方堆積 6

【解析】

(1)基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，根據洪特規(guī)則判斷；

(2)[Fe(NO)(H2O)5]2+中配體為NO、H2O，配合物中配位數等于配體的個數之和；

(3)價電子數和原子個數相等的微粒為等電子體，利用等電子原理分析解答；

(4)利用中心原子價層電子互斥理論判斷雜化類型和空間結構；

(5)①根據圖示，α－鐵和δ－鐵的鐵原子堆積方式為體心立方堆積；

②晶胞棱長為acm，根據，，結合圖示，面對角線是4個鐵原子的半徑，則鐵原子半徑=。

(1)基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2 ，基態(tài)Fe2+ 核外電子排布式為[Ar]3d6，根據洪特規(guī)則，成單電子數為4；

(2)[Fe(NO)(H2O)5]2+中配體為NO、H2O，配合物中配位數等于配體的個數之和，則配位數為5+1=6；

(3)NO為雙原子價電子總數為(5+6)，其等電子體可能是O (6+6－1)或N (5+5+1)；

(4)SO的中心硫原子價層電子對數為4+(8-4×2)=4，S的雜化方式為sp3，空間構型是正四面體；

(5)①α－鐵和δ－鐵的鐵原子堆積方式都為體心立方堆積，δ－鐵配位數為6；

②如圖所示，該晶胞中含有6個鐵原子，晶胞棱長為acm，根據，則=cm，面對角線是4個鐵原子的半徑，Fe原子半徑cm，即nm。