Question

【題目】鐵系元素是人體必需的微量元素，Fe3+可以與KSCN溶液、苯酚等發(fā)生顯色作用。鎂元素也是人體所必需的陽(yáng)離子元素之一，它能夠維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，對(duì)人體抵抗新冠病毒等病毒侵襲起著重要作用。

（1）Fe3+的基態(tài)核外電子排布式為____________________。

（2）與SCN互為等電子體且為非極性分子的化學(xué)式為_____________（任寫(xiě)一種）。

（3）普魯士藍(lán)俗稱鐵藍(lán)，晶胞如圖甲所示（K+未畫(huà)出），平均每?jī)蓚�(gè)晶胞立方體中含有一個(gè)K+，又知該晶體中鐵元素有+2價(jià)和+3價(jià)兩種，則Fe3+與Fe2+的個(gè)數(shù)比為_________。

（4）血紅素鐵（圖乙）用作鐵強(qiáng)化劑，其吸收率比一般鐵劑高3倍，在圖乙中畫(huà)出Fe2+與N原子間的化學(xué)鍵（若是配位鍵，需要用箭頭加以表示）______________

（5）鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積模型如圖，它的堆積模型名稱為____________；晶胞是圖中的_________________（填a、b或c）；配位數(shù)是__________________；晶胞的體積是2acm3，鎂單質(zhì)的密度為ρg·cm－3，已知阿伏伏德羅常數(shù)為NA，則鎂的摩爾質(zhì)量的計(jì)算式是________________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d5（或1s22s22p63s23p63d5） CO2或CS2 1∶1 六方最密堆積 c 12 NAaρ g/mol

【解析】

(1)鐵元素是26號(hào)元素，其核外電子排布式為[Ar]3d64s2，失電子先失去最外層電子，然后書(shū)寫(xiě)Fe3＋基態(tài)電子排布式；

(2)根據(jù)等電子體的定義進(jìn)行分析；

(3)平均每?jī)蓚�(gè)晶胞立方體中含有1個(gè)K＋，說(shuō)明每個(gè)晶胞中含有個(gè)K＋，然后用均攤方法得到Fex＋和CN－的個(gè)數(shù)，求出化學(xué)式，最后判斷出Fe2＋和Fe3＋的個(gè)數(shù)比；

(4)N最外層有5個(gè)電子，形成三個(gè)共價(jià)鍵達(dá)到飽和，多余的鍵為配位鍵，進(jìn)行分析；

(5)根據(jù)圖a，鎂單質(zhì)堆積方式為六方最密堆積，配位數(shù)為12，然后根據(jù)密度定義進(jìn)行分析；

(1)鐵是26號(hào)元素，其原子核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理其核外電子排布式為[Ar]3d64s2，則Fe3+的基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d5（或1s22s22p63s23p63d5）；

(2)SCN中含有3個(gè)原子，且其價(jià)電子數(shù)是16，與SCN互為等電子體的一種非極性分子的為CO2(或CS2)；

(3)平均每?jī)蓚�(gè)晶胞立方體中含有一個(gè)K＋，所以一個(gè)晶胞中鉀離子個(gè)數(shù)==0.5，該立方體中鐵原子個(gè)數(shù)=8×=1，CN位于每條棱中點(diǎn)，該立方體中含有CN個(gè)數(shù)=12×=3，平均化學(xué)式是K0.5Fe(CN)3，Fe平均化合價(jià)2.5，即亞鐵離子與鐵離子之比是1:1；

(4)配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子，Fe2+提供空軌道，N原子提供電子對(duì)，Fe2+與N原子間的的配位鍵為：；

(5)鎂單質(zhì)晶體中原子的堆積方式是按ABABABAB…的方式堆積，單質(zhì)晶體中原子為六方最密堆積，配位數(shù)為12，晶胞是圖中的c；晶胞質(zhì)量=2g，則ρg·cm3=，則有Mr=NAaρ g/mol。