Question

【題目】補鐵劑常用于防治缺鐵性貧血，其有效成分般為硫酸亞鐵、琥珀酸亞鐵、富馬酸亞鐵和乳酸亞鐵等。回答下列問題：

（1）能表示能量最低的亞鐵離子的電子排布式是__(填標號)。

a.[Ar]3d54s2 b.[Ar]3d54s1 c.[Ar]3d64s2 d.[Ar]3d6

（2）琥珀酸即丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)，在琥珀酸分子中電負性最大的原子是__，碳原子的雜化方式是__；琥珀酸亞鐵中存在配位鍵，在該配位鍵中配位原子是__，中心原子是__。

（3）富馬酸和馬來酸互為順反異構(gòu)體，其電離常數(shù)如下表：

物質(zhì)名稱	Ka1	Ka2
富馬酸()	7.94×10-4	2.51×10-5
馬來酸()	1.23×10-2	4.68×10-7

請從氫鍵的角度解釋富馬酸兩級電離常數(shù)差別較小，而馬來酸兩級電離常數(shù)差別較大的原因：__。

（4）β-硫酸亞鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞參數(shù)為a=870pm、b=680pm、c=479pm，α=β=γ=90°，Fe2+占據(jù)晶胞頂點、棱心、面心和體心。在該晶胞中，硫酸根離子在空間上有__種空間取向，晶胞體內(nèi)硫酸根離子的個數(shù)是__，鐵原子周圍最近的氧原子的個數(shù)為__；設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度是__g·cm-3(列出計算表達式)。

Answer 1

【答案】d 氧原子 sp2、sp3 氧原子 鐵原子 馬來酸中存在分子內(nèi)氫鍵，提高了羧基的離子性，有利于酸性電離，因此馬來酸電離主要以第一步電離為主 2 2 6

【解析】

（1）基態(tài)鐵原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，失去2個電子后變?yōu)閬嗚F離子，基態(tài)亞鐵離子核外電子排布式為[Ar]3d6，因此能表示能量最低的亞鐵離子的電子排布式是d；

（2）H、C、O中H元素電負性最小，C、O為同周期元素，原子序數(shù)越大，電負性越大，因此電負性最大的是O；C原子連接4個原子形成共價鍵時，C原子采用sp3雜化，C原子連接3個原子形成共價鍵時，C原子采用sp2雜化，因此丁二酸中碳原子的雜化方式為sp2、sp3；丁二酸中只有氧原子上有孤電子對，亞鐵離子中存在空軌道，因此琥珀酸亞鐵的配位鍵中配位原子為氧原子，中心原子為鐵原子；

（3）馬來酸中存在分子內(nèi)氫鍵，提高了羧基的離子性，有利于酸性電離，因此一級電離較為容易，而剩余部分因為形成了分子內(nèi)氫鍵而很穩(wěn)定，相對難以電離，因此馬來酸電離主要以第一步電離為主；

（4）該晶胞中，硫酸根離子在空間上的取向有：，一共2種；β-硫酸亞鐵的化學式為FeSO4，晶胞中含有亞鐵離子數(shù)目為，則晶胞中所含硫酸根離子數(shù)目為4，從晶胞示意圖中可以發(fā)現(xiàn)有6個硫酸根離子，其中有4個位于面上，故晶胞體內(nèi)有2個硫酸根離子；以體心的亞鐵離子為研究對象，每個硫酸根中均有一個氧原子離鐵原子最近，亞鐵離子周圍最近的氧原子的個數(shù)為6；該晶體的密度。