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__________________；晶胞的體積是2acm3，鎂單質的密度為ρg·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 NAaρ g/mol

【解析】

(1)鐵元素是26號元素，其核外電子排布式為[Ar]3d64s2，失電子先失去最外層電子，然后書寫Fe3＋基態電子排布式；

(2)根據等電子體的定義進行分析；

(3)平均每兩個晶胞立方體中含有1個K＋，說明每個晶胞中含有個K＋，然后用均攤方法得到Fex＋和CN－的個數，求出化學式，最后判斷出Fe2＋和Fe3＋的個數比；

(4)N最外層有5個電子，形成三個共價鍵達到飽和，多余的鍵為配位鍵，進行分析；

(5)根據圖a，鎂單質堆積方式為六方最密堆積，配位數為12，然后根據密度定義進行分析；

(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)平均每兩個晶胞立方體中含有一個K＋，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，平均化學式是K0.5Fe(CN)3，Fe平均化合價2.5，即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；晶胞質量=2g，則ρg·cm3=，則有Mr=NAaρ g/mol。