Question

A．《物質結構與性質》模塊（12分）

二茂鐵【(C₅H₅)₂ Fe】是由一個二價鐵離子和2個環戊烯基負離子構成，它的發現可以說是有機金屬化合物研究中具有里程碑意義的事件，它開辟了金屬有機化合物研究的新領域，促進了金屬有機化學的發展。二茂鐵可以用還原鐵粉與環戊二烯在氮氣氛圍中發生反應而制得：

2C₅H₆＋Fe(還原鐵粉)(C₅H₅)₂ Fe＋H₂。

請回答下列問題：

（1）寫出二價鐵離子的基態電子排布式：                                    ；

（2）二茂鐵的熔點是173℃（在100℃時開始升華），沸點是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。據此可推斷二茂鐵晶體為             晶體，由此可進一步推知，在二茂鐵結構中，C₅H₅^－與Fe²⁺之間形成的化學鍵類型是                 ；

（3）環戊二烯的結構式為：（圖中數字僅代表碳原子編號），在其5個碳原子中采取sp³雜化的是        （填寫編號），是環茂二烯的一種同分異構體，在其分子結構中處于同一平面上的原子個數最多有      個；

（4）原子數目和電子總數（或價電子總數）相同的微粒互為等電子體，等電子體具有相似的結構特征。與N₂分子互為等電子體的二價陰離子是         （填化學式），其電子式是                          。

B．《實驗化學》模塊（12分）

（12分）某課外活動小組為了測定某氯化鍶（SrCl₂）樣品的純度，在教師指導下設計了如下方案：

稱取1.0g樣品溶解于適量水中，向其中加入含AgNO₃2.38g的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^―外，不含其它與Ag⁺反應生成沉淀的離子），Cl^―即被全部沉淀。然后用含Fe³⁺的溶液作指示劑，用NH₄SCN標準溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出，以測定氯化鍶樣品的純度。請回答下列問題：

（1）滴定反應達到終點的現象是：                                          。

（2）實施滴定的溶液以呈              （選填“酸性”、“中性”或“堿性”）為佳，加入                   （填化學式）試劑可達這一目的。

（3）在終點到達之前的滴定過程中，兩種沉淀表面會吸附部分Ag⁺，需不斷劇烈搖動錐形瓶，否則會使n (Clˉ)的測定結果           （選填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

（4）到達終點后，則必須輕輕搖動錐形瓶，（此時不得劇烈搖動）以減少誤差，否則這種誤差會使n (Clˉ)測定值偏低，這說明兩者的溶解度：AgCl        AgSCN

（填“＞”或“＜”）。

（5）若以Fe³⁺的溶液作指示劑，用NH₄SCN標準溶液滴定剩余的AgNO₃時，用去上述濃度的NH₄SCN溶液20.0mL，則原氯化鍶樣品的純度為                  。

Answer 1

A．《物質結構與性質》模塊（12分）

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（2分）

（2）分子，配位鍵（各2分）

（3）1，9（各1分）

（4）C₂^2-                       （各2分）

B．《實驗化學》模塊（12分）

（1）溶液由無色變為血紅色（2分）  （2）酸性、HNO₃（各1分）

（3）偏高（2分）   （4）＞  （2分）

（5）0.2mol·L^―1（2分、缺單位扣1分）

（6）79.3%（2分）

解析:

A 二茂鐵的熔點是173℃（在100℃時開始升華），沸點是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非極性溶劑。可見二茂鐵熔沸點低具有分子晶體特點。Fe²⁺提供空軌道，C₅H₅^－提供孤電子對，從而形成配位鍵。