Question

【題目】以鐵礦石(Fe2O3)為起始物，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可以得到Fe3[Fe(CN)6]2和Fe(SCN)3，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________________，O原子核外電子軌道表示式為______。

(2)KSCN是檢驗(yàn)Fe3+的試劑之一，與SCN-互為等電子體的一種分子為__________。如圖是SCN與Fe3+形成的一種配離子，畫(huà)出該配離子中的配位鍵(以箭頭表示)_______。

(3)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN之間的鍵型為__________，該化學(xué)鍵能夠形成的原因是_______。

(4)K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中，屬于第二周期的元素的第一電離能由小到大的順序是_____，配合物中原子序數(shù)最小的元素與氫元素形成的相對(duì)分子質(zhì)量為92的芳香化合物中，中心原子的雜化軌道類型是_________。

(5)把氯氣通入黃血鹽(K4[Fe(CN)6])溶液中，得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6])，寫(xiě)出該變化的化學(xué)方程式______。

(6)FeO晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，FeO晶體中Fe2+配位數(shù)為____，若該晶胞邊長(zhǎng)為acm，則該晶體密度為___g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA)。

Answer 1

【答案】 CO2、N2O、CS2、COS 配位鍵 CN能提供孤對(duì)電子，Fe3+能接受孤對(duì)電子(或Fe3+有空軌道) C＜O＜N sp2、sp3雜化 2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl 6

【解析】

(1)Fe是26號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布可得其原子結(jié)構(gòu)示意圖；O是8號(hào)元素，根據(jù)原子核外電子填充順序及各個(gè)軌道填充的電子數(shù)可得其電子軌道表示式；

(2)原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的分子或離子為等電子體；配位鍵是一個(gè)原子單方面提供電子對(duì)與另外一個(gè)原子共用的共價(jià)鍵；

(3)當(dāng)中心原子有空軌道，配離子含有孤對(duì)電子時(shí)，能形成配位鍵；

(4)配合物中同周期元素為C、N、O，根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律判斷；，配合物中原子序數(shù)最小的元素是C，C與氫元素形成的相對(duì)分子質(zhì)量為92的芳香化合物分子式是C7H8，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，根據(jù)形成的空間構(gòu)型和分子結(jié)構(gòu)判斷雜化類型；

(5)氯氣將+2價(jià)的鐵氧化成+3價(jià)的鐵，根據(jù)電子得失守恒書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；

(6) 以亞鐵離子為中心，沿X、Y、Z三軸進(jìn)行切割，從而確定亞鐵離子配位數(shù)；該晶胞密度σ=計(jì)算。

(1) Fe是26號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，可得其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；O是8號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知O的軌道表示式是：；

(2)SCN-中含有3個(gè)原子，且其價(jià)電子數(shù)是16，與SCN-互為等電子體的一種分子為CO2、N2O、CS2、COS等；根據(jù)SCN與Fe3+形成的一種配離子的結(jié)構(gòu)示意圖可知：Fe3+是中心離子，SCN-、H2O是配位體，Fe3+的配位數(shù)是6，Fe3+與SCN-的S原子之間及Fe3+與H2O的O原子之間形成配位鍵，用“→”表示配位鍵為；

(3) K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN-之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵，Fe3+有空軌道，能接受孤對(duì)電子，CN-能提供孤對(duì)電子，所以能形成配位鍵；

(4)配合物中同屬于第二周期元素為C、N、O，第一電離能從左到右，呈增大趨勢(shì)，故C最小；N原子2p軌道半充滿較為穩(wěn)定，第一電離能高于O，第二周期的元素的第一電離能由小到大的順序是C＜O＜N；配合物中原子序數(shù)最小的元素為C元素，C原子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，形成的相對(duì)分子質(zhì)量是92的芳香族化合物是甲苯，苯環(huán)內(nèi)碳原子以sp2雜化，甲基為sp3雜化，故甲苯中C原子的雜化方式是sp2、sp3雜化；

(5)氯氣將+2價(jià)的鐵氧化成+3價(jià)的鐵，所以反應(yīng)方程式為：2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl；

(6)以亞鐵離子為中心，沿X、Y、Z三軸進(jìn)行切割，結(jié)合圖片知，亞鐵離子配位數(shù)為6，該晶胞中亞鐵離子個(gè)數(shù)=8×+6×=4，O2-離子的個(gè)數(shù)是12×+1=4，屬于該晶體的密度是σ=g/cm3。