Question

【題目】鐵及其化合物是日常生活生產中應用廣泛的材料。請回答下列問題：

（1）基態鐵原子的價電子軌道表達式為_____________________ 。

（2）鐵元素常見的離子有Fe2+和Fe3+，穩定性Fe2+____Fe3+(填“大于”“”或“小于”)，原因是______________________ 。

（3）納米氧化鐵能催化火箭推進劑NH4ClO4的分解，NH4+的結構式為_________________(標出配位鍵)，空間構型為_______________，其中氮原子的雜化方式為_______________；與ClO4-互為等電子體的分子或離子有______(任寫一種)。

（4）某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示，它由A、B方塊組成。則該氧化物中Fe2+、Fe3+、O3-的個數比為___________(填最簡整數比)。

（5）鐵有δ、γ、α三種同素異形體，如下圖所示。

γ-Fe晶體的一個晶胞中所含有的鐵原子數為________，δ-Fe、α-Fe兩種晶胞中鐵原子的配位數之比為_________。

已知δ-Fe晶體的密度為dg/cm3，NA表示阿伏伽德羅常數的數值，則Fe原子半徑為_______Pm(列表達式)。

Answer 1

【答案】 小于 Fe2+的價電子排布式為3d6，Fe3+的價電子排布式為3d5，Fe3+ 的3d能級為半滿狀態較穩定 正四面體形 sp3雜化 CCl4、PO43- 1：2：4 4 4：3

【解析】（1））Fe元素為26號元素，原子核外有26個電子，所以核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，基態鐵原子電子排布為的價電子軌道表達式為；正確答案：。

（2）鐵元素常見的離子有Fe2+和Fe3+，穩定性Fe2+小于Fe3+，原因是Fe2+的價電子排布式為3d6，Fe3+的價電子排布式為3d5，Fe3+的3d能級為半滿狀態較穩定；正確答案：小于 ； Fe2+的價電子排布式為3d6，Fe3+的價電子排布式為3d5，Fe3+ 的3d能級為半滿狀態較穩定。

（3）納米氧化鐵能催化火箭推進劑NH4ClO4的分解，NH4+的結構式為，空間構型為正四面體形，其中氮原子的價層電子對為4，雜化方式為sp3雜化；ClO4-是5原子、32價電子的離子，與ClO4-互為等電子體的分子或離子有CCl4、PO43-；正確答案：；正四面體形 ； sp3雜化.； CCl4、PO43- 。

（4）A含有1.5個亞鐵離子、4個氯離子，B含有0.5個亞鐵離子、4個氧離子、4個鐵離子，則該氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的個數比為1:2:4；正確答案：1：2：4。

（5）γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數為8×1/8+6×1/2=4，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數分別為8、6，則配位數之比為8：6=4：3，由晶胞圖可知，δ型晶體鐵晶胞中Fe原子數目為8×1/8+1=2，晶胞質量為g，δ型晶體鐵的密度為dg/cm3，晶胞體積為g÷dg/cm3=cm3，則晶胞棱長=cm，處于體對角線上的原子相鄰，則4r=cm×，故r=×cm=××1010pm，故答案為：4；4：3；××1010。正確答案：4 ； 4：3； . 。