Question

【題目】鐵及其化合物有重要且廣泛的應用

(1)基態Fe2+的價層電子的軌道表示式為_____________

(2)檢驗Fe3+可以用KSCN溶液，寫出SCN-的一種等電子體分子_______。

(3)部分電離能數據如下表：

元素		Mn	Fe
電離能(kJ/mol)		717	759
		1 509	1 561
		3 248	2 957

根據表中數據可知，氣態Mn2+ 再失去一個電子比氣態Fe2+ 再失去一個電子難，其原因是_______________________________________________________

(4)過渡金屬原子可以與CO分子形成配合物，配合物價電子總數符合“18電子規則”。如Cr可以與CO形成Cr(CO)6 分子：價電子總數(18)= Cr的價電子數(6)+CO提供電子數(2×6)．Fe原子也能與CO形成配合物，其化學式為________．

(5)FeS2晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數的值為NA，其晶體密度的計算表達式為___________g·cm3。

Answer 1

【答案】 CO2或N2O Mn2+3d能級為半充滿結構，較穩定，不易失去電子。 Fe(CO)5 4M/[NA(a×10-7)3]

【解析】

（1）Fe2＋價層電子排布式為3d6，則排布圖為；

（2）根據等電子體的定義，SCN－中S與O同主族，N得到一個電子→O，則與SCN－等電子體的為CO2，S與O同主族，C得到一個電子→N，則與SCN－等電子體還可能是N2O；

（3）Mn的價電子排布式為3d54s2，其Mn2＋價電子排布式為3d5，處于半滿，相對穩定，Fe價電子排布式為3d64s2，Fe2＋價電子排布式為3d6，再失去一個電子達到半滿，即氣態Mn2＋再失去一個電子比氣態Fe2＋再失去一個電子難；

（4）令Fe和CO構成化合物是Fe(CO)n，由于Fe的價電子（3d64s2）數為8，根據題意，8＋2×n=18，解得n=5，即化學式為Fe(CO)5；

（5）Fe2＋位于棱上和體心，屬于該晶胞的Fe2＋的個數為12×1/4＋1=4，S22－位于面心和頂點，屬于該晶胞的S22－的個數為8×1/8＋6×1/2=4，晶胞的質量為，晶胞的體積為(a×10－7)cm3，則晶胞的密度為g/cm3。