Question

【題目】以鐵礦石(Fe2O3)為起始物，經過一系列反應可以得到Fe3[Fe(CN)6]2和Fe(SCN)3，請回答下列問題：

(1)寫出Fe的原子結構示意圖_____________________，O原子核外電子軌道表示式為______。

(2)KSCN是檢驗Fe3+的試劑之一，與SCN-互為等電子體的一種分子為__________。如圖是SCN與Fe3+形成的一種配離子，畫出該配離子中的配位鍵(以箭頭表示)_______。

(3)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN之間的鍵型為__________，該化學鍵能夠形成的原因是_______。

(4)K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中，屬于第二周期的元素的第一電離能由小到大的順序是_____，配合物中原子序數最小的元素與氫元素形成的相對分子質量為92的芳香化合物中，中心原子的雜化軌道類型是_________。

(5)把氯氣通入黃血鹽(K4[Fe(CN)6])溶液中，得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6])，寫出該變化的化學方程式______。

(6)FeO晶胞結構如圖2所示，FeO晶體中Fe2+配位數為____，若該晶胞邊長為acm，則該晶體密度為___g/cm3(阿伏伽德羅常數的值為NA)。

Answer 1

【答案】 CO2、N2O、CS2、COS 配位鍵 CN能提供孤對電子，Fe3+能接受孤對電子(或Fe3+有空軌道) C＜O＜N sp2、sp3雜化 2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl 6

【解析】

(1)Fe是26號元素，根據核外電子排布可得其原子結構示意圖；O是8號元素，根據原子核外電子填充順序及各個軌道填充的電子數可得其電子軌道表示式；

(2)原子個數相等且價電子數相等的分子或離子為等電子體；配位鍵是一個原子單方面提供電子對與另外一個原子共用的共價鍵；

(3)當中心原子有空軌道，配離子含有孤對電子時，能形成配位鍵；

(4)配合物中同周期元素為C、N、O，根據第一電離能遞變規律判斷；，配合物中原子序數最小的元素是C，C與氫元素形成的相對分子質量為92的芳香化合物分子式是C7H8，結構簡式為，根據形成的空間構型和分子結構判斷雜化類型；

(5)氯氣將+2價的鐵氧化成+3價的鐵，根據電子得失守恒書寫化學方程式；

(6) 以亞鐵離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，從而確定亞鐵離子配位數；該晶胞密度σ=計算。

(1) Fe是26號元素，根據核外電子排布規律，可得其原子結構示意圖為：；O是8號元素，根據構造原理可知O的軌道表示式是：；

(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分子為CO2、N2O、CS2、COS等；根據SCN與Fe3+形成的一種配離子的結構示意圖可知：Fe3+是中心離子，SCN-、H2O是配位體，Fe3+的配位數是6，Fe3+與SCN-的S原子之間及Fe3+與H2O的O原子之間形成配位鍵，用“→”表示配位鍵為；

(3) K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN-之間的化學鍵類型為配位鍵，Fe3+有空軌道，能接受孤對電子，CN-能提供孤對電子，所以能形成配位鍵；

(4)配合物中同屬于第二周期元素為C、N、O，第一電離能從左到右，呈增大趨勢，故C最小；N原子2p軌道半充滿較為穩定，第一電離能高于O，第二周期的元素的第一電離能由小到大的順序是C＜O＜N；配合物中原子序數最小的元素為C元素，C原子形成8電子穩定結構，形成的相對分子質量是92的芳香族化合物是甲苯，苯環內碳原子以sp2雜化，甲基為sp3雜化，故甲苯中C原子的雜化方式是sp2、sp3雜化；

(5)氯氣將+2價的鐵氧化成+3價的鐵，所以反應方程式為：2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl；

(6)以亞鐵離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，結合圖片知，亞鐵離子配位數為6，該晶胞中亞鐵離子個數=8×+6×=4，O2-離子的個數是12×+1=4，屬于該晶體的密度是σ=g/cm3。