Question

鐵及鐵的化合物在生產、生活中有著重要的用途。

(1) 已知鐵是26號元素，寫出Fe的價層電子電子排布式________。已知自然界豐度最大的鐵的同位素是中子數(shù)為30的鐵原子，則該種同位素符號________。

(2) Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道，因此能與一些分子或離子形成配合物，則與之形成配合物的分子的配位原子應具備的結構特征是________。Fe(CO)₃一種配合物，可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑，其配體是CO分子。寫出CO的一種常見等電子體分子的結構式________；兩者相比較，沸點較髙的是________填分子式）。

(3) 1183K以下純鐵晶體的晶胞如圖1所示，1183K以上則轉變?yōu)閳D2所示晶胞，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同。

①圖1和圖2中，鐵原子的配位數(shù)之比為________。

②空間利用率是指構成晶體的原子、離子或分子在整個晶體空間中占有的體積百分比，則圖1和圖2中，鐵原子的空間利用率之比為________。

 

Answer 1

【答案】

（1）3d⁶4s² （2分）；（2分） （2）具有孤電子對（2分）；（2分）；CO（2分）

（3）2︰3 （2分） ；（或0.92︰1）（3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)構造原理可知，F(xiàn)e的價層電子電子排布式為3d⁶4s²；在表示原子組成時元素符號的左下角表示質子數(shù)，左上角表示質量數(shù)，所以該微粒的符號是。

（2）形成配位健的條件是配體具有孤對電子，中心原子或離子具有空軌道，所以與之形成配合物的分子的配位原子應具備的結構特征是具有孤電子對。原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的都是等電子體，所以與CO的一種常見等電子體分子是氮氣，其結構式是。氮氣和CO形成的晶體都是分子晶體，其中氮氣是非極性分子，CO是極性分子，所以CO的分子間作用力強于氮氣的，因此沸點較高的是CO。

（3）①根據(jù)晶胞的結構可知，圖1中配位數(shù)是8，圖2中配位數(shù)是12，所以配位數(shù)之比是2︰3。

②設鐵原子半徑是r，立方體邊長圖1是a，圖2是b，則根據(jù)圖1可知a²＋2a²＝(4r)²，解得a＝，所以圖1中鐵原子的空間利用率是。根據(jù)圖2可知b²＋b²＝(4r)²，解得b＝，所以圖2中鐵原子的空間利用率是，所以鐵原子的空間利用率之比為:＝。

考點：考查核外電子排布、原子組成、配位健、等電子體以及晶體類型的有關判斷和計算等