Question

【題目】Fe2＋、Fe3＋與O22－、CN－、F－有機分子等形成的化合物具有廣泛的應用。

(1)C、N、O原子的第一電離能由大到小的順序是___________________________。

(2)Fe2＋基態核外電子排布式為_____________________________。

(3)乙酰基二茂鐵是常用汽油抗震劑，其結構如圖1所示。

此物質中碳原子的雜化方式是______________________。

(4)配合物K3Fe(CN)6可用于電子傳感器的制作。與配體互為等電子體的一種分子的化學式為________。已知(CN)2是直線型分子，并具有對稱性，則(CN)2中π鍵和σ鍵的個數比為_____________。

(5)F－不僅可與Fe3＋形成[FeF6]3－，還可以與Mg2＋、K＋形成一種立方晶系的離子晶體，此晶體應用于激光領域，結構如圖2所示。

該晶體的化學式為___________________________________。

Answer 1

【答案】N＞O＞C 1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) sp3、sp2 CO(或N2) 4∶3 KMgF3

【解析】

（1）同周期第一電離能自左而右具有增大趨勢，所以第一電離能O＞C。由于N原子2p能級有3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于相鄰元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能數值由大到小的順序為N＞O＞C。

（2）Fe是26號元素，其原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，Fe2＋為Fe原子失去4s上2個電子，則Fe2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。

（3）乙酰基二茂鐵中甲基碳原子采用sp3雜化，羰基碳原子采用sp2雜化。

（4）配合物K3Fe(CN)6的配體為CN－，C得到一個e－為N或N得到一個e－為O，所以CN－與N2或CO互為等電子體；(CN)2為直線型分子，具有對稱性，其結構式為N≡C－C≡N，單鍵為σ鍵，CN中含有一個σ鍵，2個π鍵，因此(CN)2中π鍵和σ鍵的個數比為4∶3。

（5）根據晶胞結構可知，Mg2＋、F－、K＋分別位于頂點、棱心和體心處，根據均攤法可知，晶胞中含有的Mg2＋、F－、K＋個數分別是8×1/8＝1個、12×1/4＝3個、1個，所以該物質的化學式為KMgF3。