Question

【題目】鐵系元素是人體必需的微量元素， Fe3+可以與KSCN溶液、苯酚等發生顯色作用。鎂元素也是人體所必需的陽離子元素之一，它能夠維持核酸結構的穩定性，調節機體免疫功能，對人體抵抗新冠病毒等病毒侵襲起著重要作用。

(1)Fe3+的基態核外電子排布式為____________________。

(2)與SCN互為等電子體且為非極性分子的化學式為__________（任寫一種）。

(3)普魯士藍俗稱鐵藍，晶胞如圖甲所示（K+未畫出），平均每兩個晶胞立方體中含有一個K+，又知該晶體中鐵元素有+2價和+3價兩種，則Fe3+與Fe2+的個數比為_________。

(4)血紅素鐵（圖乙）用作鐵強化劑，其吸收率比一般鐵劑高3倍，在圖乙中畫出Fe2+與N原子間的化學鍵（若是配位鍵，需要用箭頭加以表示）______________

(5)鎂單質晶體中原子的堆積模型如圖，它的堆積模型名稱為____________；晶胞是圖中的_________________（填a、b或c）；配位數是__________________；緊鄰的四個鎂原子的中心連線構成的正四面體幾何體的體積是2a cm3，鎂單質的密度為ρ g·cm－3，已知阿伏伏德羅常數為NA，則鎂的摩爾質量的計算式是________________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d5（或1s22s22p63s23p63d5） CO2或CS2 1∶1 六方最密堆積 c 12 12NAaρ

【解析】

(1)鐵是26號元素，其原子核外有26個電子，根據構造原理其核外電子排布式為[Ar]3d64s2，則Fe3+的基態核外電子排布式為[Ar]3d5（或1s22s22p63s23p63d5）；

(2)SCN中含有3個原子，且其價電子數是16，與SCN互為等電子體的一種非極性分子的為CO2(或CS2)；

(3)每隔一個立方體中心有一個鉀離子，所以一個晶胞中鉀離子個數==0.5，該立方體中鐵原子個數=8×=1，CN位于每條棱中點，該立方體中含有CN個數=12×=3，所以平均化學式是K0.5Fe(CN)3，Fe平均化合價2.5，所以亞鐵離子與鐵離子之比是1:1；

(4)配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的原子，Fe2+提供空軌道，N原子提供電子對，Fe2+與N原子間的的配位鍵為：；

(5)鎂單質晶體中原子的堆積方式是按ABABABAB…的方式堆積，單質晶體中原子為六方最密堆積，配位數為12，晶胞是圖中的c；緊鄰的四個鎂原子的中心連線構成的幾何體為正四面體，正四面體的該高為晶胞的，可推知四面體的體積為整個晶胞的，而晶胞中含有的鎂原子數為1+=2，則晶胞質量=2g，則ρg·cm3=，則有Mr=12NAaρ。