Question

【題目】鐵及其化合物在生產生活中有著廣泛的應用�；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)Fe原子的外圍電子排布圖為____，基態(tài)Fe2+中，核外電子占據最高能層的符號是____，Fe2+和Fe3+是鐵的兩種常見離子，Fe3+的穩(wěn)定性強于Fe2+，原因是____。

(2)Fe3+可以與SCN—形成一系列不同配位數(shù)的紅色配合物，所以常用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在，KSCN中四種元素的電負性由小到大的順序為_______，SCN—的幾何構型為______，中心原子的雜化類型為_______。

(3)實驗中常用K3[Fe(CN)6]檢驗Fe2+， K3[Fe(CN)6]晶體中的化學鍵有_________(填寫選項字母)

a.離子鍵. b.共價鍵 c，氫鍵 d .配位鍵 e.金屬鍵

1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ鍵與π鍵的數(shù)目比為_____________。

(4)FexO為氯化鈉型結構，在實際晶體中，由于存在缺陷，x<1。 測得Fe0.92O晶體的晶胞參數(shù)a=428.0pm，則該晶體的密度ρ=__________g/cm3 (列出計算式)，晶體中最近的兩個鐵離子間的距離為_______pm。

Answer 1

【答案】 M Fe3+的價電子排布為3d5，半滿結構穩(wěn)定 K<C<S<N 直線形 sp a、b、d 1:1 302.6

【解析】

（1）依據鐵的原子序數(shù)，推測其核外電子排布式，然后書寫其外圍電子軌道式，外圍電子軌道式也是價電子軌道式；

（2）結合元素的非金屬的強弱，同周期元素非金屬性性質的遞變規(guī)律，確定元素C、N、S、K非金屬性的強弱；利用SCN—與二氧化碳等電子體，推測SCN—的幾何構型，以及中心原子C的雜化類型；

（3）依據離子鍵、共價鍵、金屬鍵的定義判斷 K3[Fe(CN)6]晶體中含有的哪些類型的化學鍵；

（4）根據氯化鈉晶胞結構的特征，去計算Fe0.92O晶體的密度。

（1）Fe的原子序數(shù)為26，基態(tài)Fe原子的外圍電子排布式為3d64s2，基態(tài)Fe原子的外圍電子排布圖為；基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為[Ar]3d6，核外電子占據最高能層的符號是M；Fe3+的穩(wěn)定性強于Fe2+，原因是Fe3+的價電子排布為3d5，半滿結構穩(wěn)定；

（2）液態(tài)NH3和液態(tài)H2S相比，液態(tài)NH3分子間存在氫鍵，說明N比S更強烈的吸引H上的電子，而形成氫鍵，所以就電負性而言，NS，C與N同一周期，電負性NC，硫酸是強酸，而碳酸是弱酸，故電負性SC，K是金屬元素，K的電負性最小，所以KSCN中四種元素的電負性由小到大的順序為K<C<S<N；SCN—與二氧化碳等電子體，幾何構型為直線形，中心原子的雜化類型為sp；

（3）a．K+與[Fe(CN)6]3-形成離子鍵，a正確；

b．[Fe(CN)6]3-離子中，C原子與N原子之間形成極性共價鍵，b正確；

c．氫鍵不屬于化學鍵，c錯誤；

d．Fe3+與CN-形成配位鍵，d正確；

e．K3[Fe(CN)6]不屬于金屬晶體，不存在金屬鍵，e錯誤；

答案選a、b、d；

在配合物K3[Fe(CN)6]中，Fe3+與CN-之間形成6個配位鍵，配位鍵也是σ鍵，在每個CN-內部有1個σ鍵和2個π鍵，故1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ鍵的數(shù)目為12NA，π鍵的數(shù)目為12NA，故1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1:1；

（4）FexO為氯化鈉型結構，每個晶胞中含有4個“FexO”，測得Fe0.92O晶體的晶胞參數(shù)a=428.0pm，所以(428.0×10-10)3×ρ×6.02×1023=4×(56×0.92+16)，ρ=g/cm3 ；由氯化鈉的晶胞圖形，設Fe在面心，另外的Fe在立方體的頂點，面對角線的一半為晶體中最近的兩個鐵離子間的距離，其距離為=302.6pm。