Question

【題目】利用某工業廢鐵粉（主要成分為Fe2O3．Fe等）與硫酸反應可制備硫酸亞鐵。

（1）Fe元素在周期表中的位置是________寫出該廢鐵粉與硫酸主要反應的離子方程式________________。

（2）FeSO4隔絕空氣受熱分解生成SO2 SO3 Fe2O3。SO2分子的空間構型為________，其中S原子的雜化軌道類型為________。與SO2互為等電子體的離子與分子分別為________,________（填化學式）

（3）苯酚溶液中滴入Fe3+離子，溶液顯________色。1mol苯酚中含有σ鍵的數目為________。

（4）Fe3O4有反尖晶石結構。某化合物MgxAlyOz與反尖晶石結構相仿，其結構如下圖所示，它是由下列A．B方塊組成。該化合物的化學式為________．

（5）常溫條件下，鐵的晶體采用如圖所示的堆積方式。則這種堆積模型的配位數為________，如果鐵的原子半徑為0．12nm,阿伏伽德羅常數的值為NA，則此種鐵單質的密度表達式為________g/cm3

Answer 1

【答案】 第四周期 第Ⅷ族 Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O V形 sp2 NO2- O3 紫色 13mol MgAl2O4 8

【解析】試題（1）Fe是26號元素，有4個電子層，價電子排布是3d64s2；該廢鐵粉主要是鐵與反應生成硫酸亞鐵和氫氣、氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水；SO2分子中S原子價層電子對=3,成鍵電子對=2,孤電子對=1；等電子體是原子數相同、價電子數相同的微粒；（3）苯酚遇Fe3+離子顯紫色；單鍵都是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵；（4）根據均攤原則A中有Mg原子、O原子數4 ；B中有Mg原子、O原子數4、Al原子數4；（5）鐵原子的堆積方式是體心立方；原子半徑為0．12nm，則體對角線是0．48nm，晶體邊長= ，一個晶胞含有鐵原子數；

解析：Fe是26號元素，有4個電子層，價電子排布是3d64s2，在周期表中的位置是第四周期 第Ⅷ族；鐵與反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應化學方程式是Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑；氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，方程式是Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O；SO2分子中S原子價層電子對=3,成鍵電子對=2,孤電子對=1，所以SO2分子的空間構型為V形，其中S原子的雜化軌道類型為sp2；等電子體是原子數相同、價電子數相同的微粒，與SO2互為等電子體的離子與分子分別為NO2-、 O3；（3）苯酚溶液中滴入Fe3+離子，溶液顯紫色；單鍵都是σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵，1mol苯酚中含有σ鍵的數目為13mol；根據均攤原則A中有Mg原子、O原子數4 ；B中有Mg原子、O原子數4、Al原子數4；化合物MgxAlyOz的晶胞中有4個A、4個B，所以Mg原子數、O原子數、Al原子數 ，Mg、Al、O個數比是1:2:4，所以晶胞化學式是MgAl2O4。（5）鐵原子的堆積方式是體心立方，所以配位數為8；原子半徑為0．12nm，則體對角線是0．48nm，晶體邊長= ，一個晶胞含有鐵原子數；所以鐵單質的密度表達式為 g/cm3。