Question

（2010?江蘇一模）過渡元素在生活、生產和科技等方面有廣泛的用途．
（1）應用于合成氨反應的催化劑（鐵）的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖（圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子）．則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個
數比為

1：2

．
（2）現代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學式為：[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m，n＜5，m＜10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子．下列說法中不正確的是

D

．（填序號）
A．PFS中鐵顯+3價
B．鐵原子的價電子排布式是3d⁶4s²
C．由FeSO₄溶液制PFS需經過氧化、水解和聚合的過程
D．由下表可知氣態Fe²⁺再失去一個電子比氣態Mn²⁺再失去一個電子難

元素		Mn	Fe
電離能 （kJ?mol-1）	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

（3）鉻的配合物在藥物應用、設計合成新磁材料領域和聚乙烯催化劑方面都有重要應用．現有鉻（Ⅲ）與甲基丙烯酸根的配合為：

①該化合物中存在的化學鍵類型有

離子鍵、共價鍵和配位鍵

．
②該化合物中一個Cr的配位數為

6

．
③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有

sp³、sp²

．
④等電子體是具有相同的價電子數和原子數的分子或離子，與H₂O分子互為等電子體的微粒是

H₂S、NH₂^-

．（填一種即可）
⑤與鉻同周期的所有元素中基態原子最外層電子數與鉻原子相同的元素是

K Cu

．（填元素符號）

Answer 1

分析：（1）利用均攤法計算；
（2）A．根據正負化合價的代數和為0計算鐵元素的化合價；
B．根據構造原理寫出其價層電子排布式；
C．根據物質化合價、狀態判斷；
D．電離能越大，其失電子越難；
（3）①陰陽離子間存在離子鍵，非金屬元素之間易形成共價鍵，含有空軌道的原子和含有孤電子對的原子間易形成配位鍵；
②配離子有甲基丙烯酸根、氯原子和水分子；
③根據含有的價層電子對判斷雜化方式；
④根據等電子體的含義確定水分子的等電子體；
⑤鉻元素最外層電子數是1，且鉻屬于第四周期，寫出第四周期且最外層電子數是1的元素．

解答：解：（1）每個鐵原子被2個N原子共用，每個N原子被4個Fe原子共用，所以氮原子與鐵原子的個數比為1：2，故答案為：1：2；
（2）A．[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m中n小于5，且

n

2

為正整數，且化合物中各元素的化合價代數和為0，鐵的化合價為正整數，所以n=2，鐵元素的化合價為+3，故A正確；
B．鐵元素的價電子數8，且4s軌道排2個電子，3d軌道排6個電子，所以鐵原子的價電子排布式是3d⁶4s²，故B正確；
C．硫酸亞鐵中鐵元素的化合價是+2價，[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m中鐵元素的化合價是+3價，鐵離子水解生成氫氧化鐵，所以由FeSO₄溶液制PFS需經過氧化、水解和聚合的過程，故C正確；
D．電離能越大，其失電子越難，所以氣態Fe²⁺再失去一個電子比氣態Mn²⁺再失去一個電子容易，故D錯誤；
故選D；
（3）①根據鉻的配合物結構知，該配合物中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，故答案為：離子鍵、共價鍵和配位鍵；
②2個鉻離子占有2個甲基丙烯酸根、4個氯原子和6個水分子，所以一個Cr的配位數是6，故答案為：6；
③甲基上的碳原子含有4個σ鍵，所以采取sp³雜化，碳碳雙鍵上的碳原子含有3個σ鍵，所以采取sp²雜化，
故答案為：sp³、sp²；
④H₂O分子含有3個原子8個價電子，與H₂O分子互為等電子體的微粒是H₂S、NH₂^-，故答案為：H₂S、NH₂^-；
⑤鉻元素最外層電子數是1，且鉻屬于第四周期，屬于第四周期且最外層電子數是1的元素有K、Cu，
故答案為：K、Cu．

點評：本題考查雜化方式的判斷、配合物、等電子體等知識點，難點是配位數的判斷，注意基礎知識的積累和運用，難度不大．