Question

【题目】铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题：

（1）Fe原子的核外电子排布式为_____。

（2）含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金，主要由Fe和Mn组成，其中锰能增加钢铁的强度和硬度，提高耐冲击性能和耐磨性能。第一电离能I1(Fe)____（填“大于”或“小于”）I1(Mn)，原因是___。

（3）FeF3具有较高的熔点（熔点高于1000℃），其化学键类型是__，FeBr3的式量大于FeF3，但其熔点只有200℃，原因是____。

（4）FeCl3可与KSCN、苯酚溶液发生显色反应。

①SCN-的三种元素中电负性最大的是____。

②苯酚（）分子中氧原子的杂化形式为___。苯酚分子中的大π键可用符号πmn表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则m=____，n=___。

（5）Fe(CO)3与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，该磁性氮化铁的密度为____（列出计算式）g·cm-3。

Answer 1

【答案】[ Ar]3d64s2 (或) 1s22s22p63s23p63d64s2 小于 Mn的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子 离子键 FeF3为离子晶体，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体 N(或氮) sp3 6 6

【解析】

(1)Fe为第26号元素，根据电子排布规律写出电子排布式；

(2)Fe的电子排布为[Ar]3d64s2，Mn的电子排布为[Ar]3d54s2，Mn的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子；

(3)根据熔点的差距推测晶体类型；

(4)①同周期从左到右，电负性逐渐增强，同主族从上到下，电负性逐渐减弱，而周期内变化比同族内变化要小得多；

②从苯酚的电子式可以看出，氧原子价层电子对数n=4，故为sp3杂化；形成大π键的原子数应为6个C原子，参与形成大π键的电子为C原子平行P轨道中的电子数，为6，

(5)由图可知：氮化铁晶胞的质量为

晶胞的体积为

根据公式可求

(1)Fe为第26号元素，根据电子排布规律，可知Fe的电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

答案：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

(2)Fe的电子排布为[Ar]3d64s2，Mn的电子排布为[Ar]3d54s2，Mn的3d能级为半充满的相对稳定结构， 较难失电子，故第一电离能Fe<Mn；

答案：小于；Mn的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子

(3)根据FeF3的熔点可知，FeF3属于离子晶体，故含离子键。FeBr3熔点明显低于FeF3，两者晶体类型不同，FeBr3的化学键以共价键为主， 属于分子晶体；

答案：离子键；两者晶体类型不同，FeBr3的化学键以共价键为主，属于分子晶体。

(4)①同周期从左到右，电负性逐渐增强，同主族从上到下，电负性逐渐减弱，而周期内变化比同族内变化要小得多，根据三种元素位置关系可知，N元素电负性最强。

答案：氮或N

②从苯酚的电子式可以看出，氧原子价层电子对数n=4，故为sp3杂化；形成大π键的原子数应为6个C原子，参与形成大π键的电子为C原子平行P轨道中的电子数，为6，

答案：sp3；6， 6

(5)由图可知：氮化铁晶胞的质量为

晶胞的体积为

根据公式可求

答案：