Question

【題目】鐵被稱為“第一金屬”，鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途。

(1)鐵原子核外電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用___________攝取鐵元素的原子光譜。

(2)FeCl3的熔點(diǎn)為306℃，沸點(diǎn)為315℃。由此可知FeCl3屬于______晶體。FeSO4常作凈水劑和補(bǔ)鐵劑，SO42-的立體構(gòu)型是____________。

(3) 鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]是檢驗(yàn)Fe2+的重要試劑。

①基態(tài)N原子的軌道表示式為___________。

②寫出一種與鐵氰化鉀中配體互為等電子體的極性分子的化學(xué)式_______。

③鐵氰化鉀中，所涉及的元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>____________。

④鐵氰化鉀中，不存在___________(填字母標(biāo)號(hào))。

A.離子鍵 B. σ鍵 C. π鍵 D.氫鍵 E.金屬鍵

(4)有機(jī)金屬配位化合物二茂鐵[(C5H5)2Fe]是汽油中的抗震劑。分子中的大 π鍵可用符號(hào)πmn表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)， n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為π66)，則中的大π鍵應(yīng)表示為________，其中碳原子的雜化方式為________。

(5)羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1mol [Fe(CO)5]分子中含_____molσ鍵。

(6)某種磁性氮化鐵的結(jié)構(gòu)如圖所示，N隨機(jī)排列在Fe構(gòu)成的正四 面體空隙中。其中鐵原子周圍最近的鐵原子個(gè)數(shù)為_____；六棱柱底邊長(zhǎng)為acm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該磁性氮化鐵的晶體密度為_________g/cm3(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】光譜儀 分子 正四面體形 CO N＞C＞Fe＞K DE π sp2 10 12

【解析】

(1) 不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，所以可以用光譜儀攝取鐵元素的原子光譜；

(2)FeCl3的熔點(diǎn)為306℃，沸點(diǎn)為315℃，均相對(duì)較低，由此可知FeCl3屬于分子晶體；SO42-的中心原子S有4對(duì)σ鍵電子對(duì)，其中心原子上的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)為：(6-2×4+2)/2=0，所以SO42-的立體構(gòu)型是正四面體形；

(3) 基態(tài)N原子的軌道表示式為：；

②等電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或原子團(tuán)，鐵氰化鉀中配體(CN-)價(jià)電子數(shù)為10，則與其互為等電子體的極性分子的化學(xué)式有：CO、NO＋等；

③每周期的第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的電離能最大，同族元素從上到下第一電離能變小，所以鐵氰化鉀中，所涉及的元素(Fe、C、N、K)的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋?/span>N＞C＞Fe＞K；

④K3[Fe(CN)6]中，配合物中存在的化學(xué)鍵是由配離子與鉀離子的離子鍵，碳氮之間的極性共價(jià)鍵，鐵離子和CN-之間的配位鍵，配合物分子間不存在氫鍵，金屬鍵只存在金屬單質(zhì)中，所以該配合物中沒有金屬鍵，故K3[Fe(CN)6]中不存在氫鍵、金屬鍵；答案選DE。

(4)根據(jù)類比推理可知，中含有的大π鍵應(yīng)表示為π；其中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，無孤對(duì)電子，所以其雜化方式為sp2雜化；

(5) 1個(gè)CO分子中有1個(gè)σ鍵，1個(gè)CO分子與Fe形成1個(gè)配位鍵，配位鍵也是σ鍵，所以1mo1Fe(CO)5含10 mol σ鍵；

(6) 氮化鐵晶胞中，觀察可知，面心碳原子與結(jié)構(gòu)單元中6個(gè)頂點(diǎn)Fe原子相鄰，且與內(nèi)部3個(gè)Fe原子也相鄰，密置層為ABAB…方式排列，其中鐵原子最近的鐵原子的個(gè)數(shù)為12；六棱柱底邊長(zhǎng)為a cm，高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該磁性氮化鐵的晶體密度為：。