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    《物质结构与性质》模块
    二茂铁（C5H5）2Fe是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成，它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了金属有机化合物研究的新领域，促进了金属有机化学的发展．二茂铁可以用还原铁粉与环戊二烯在氮气氛围中发生反应而制得：2C5H6+Fe（还原铁粉）
    300℃
    		K2O．N2
    （C5H5）2 Fe+H2．
    请回答下列问题：
    （1）写出二价铁离子的基态电子排布式：
     
    ；
    （2）二茂铁的熔点是173℃（在100℃时开始升华），沸点是249℃，不溶于水，易溶于苯、乙醚等非极性溶剂．据此可推断二茂铁晶体为
     
    晶体，由此可进一步推知，在二茂铁结构中，C5H5-与Fe2+之间形成的化学键类型是
     
    ；
    （3）环戊二烯的结构式为：精英家教网（图中数字仅代表碳原子编号），在其5个碳原子中采取sp3杂化的是
     
    （填写编号），精英家教网是环茂二烯的一种同分异构体，在其分子结构中处于同一平面上的原子个数最多有
     
    个；
    （4）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征．与N2分子互为等电子体的二价阴离子是
     
    （填化学式），其电子式是
     
    ．
    分析：（1）根据构造原理写出其核外电子排布式；
    （2）熔沸点较低的晶体一般为分子晶体，含有孤电子对和空轨道的原子之间易形成配位键；
    （3）根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式，根据乙烯和乙炔分子的结构判断其共面的原子个数；
    （4）根据等电子体的概念确定氮气分子的等电子体，根据氮气分子的电子式写出该离子的电子式．
    解答：解：（1）铁的原子序数是26，其核外电子数是26，铁原子失2个电子生成亚铁离子，根据构造原理知亚铁离子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6，故答案为：1s22s22p63s23p63d6；
    （2）熔沸点较低的晶体一般为分子晶体，所以可推断二茂铁晶体为分子晶体，碳原子含有孤电子对，铁含有空轨道，所以碳原子和铁原子之间形成配位键，故答案为：分子；配位键；
    （3）1号碳原子含有4个σ 键且不含孤电子对，2、3、4、5号原子含有3个σ 键且不含孤电子对，所以采取sp3杂化的是1号碳原子，乙烯分子中所有有处于同一平面上，乙炔分子中所有原子处于同一直线上，所以精英家教网中处于同一平面上的原子个数最多有9个，故答案为：1；9；
    （4）与氮气等电子体的是C22-，根据氮气分子的电子式知其电子式为：精英家教网2-，故答案为：C22-；精英家教网2-．
    点评：本题考查物质结构和性质，易错点是（3）题中同一平面上最多原子个数的判断，根据乙烯和乙炔的结构来分析即可，为易错点．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?青岛一模）[化学-物质结构与性质]
    太阳能电池的发展已经进入了第三代．第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池．完成下列填空：
    （1）亚铜离子（Cu+）基态时的电子排布式为
    [Ar]3d10
    [Ar]3d10
    ；
    （2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为
    Br＞As＞Se
    Br＞As＞Se
     （用元素符号表示），用原子结构观点加以解释
    As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大
    As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大
    ；
    （3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成加合物，如BF3能与NH3反应生成BF3?NH3． BF3?NH3中B原子的杂化轨道类型为
    sp3
    sp3
    ，B与N之间形成
    配位
    配位
    键；
    （4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂（SiC）结构；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为
    12
    12
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?泰安二模）【化学一物质结构与性质】
    X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
    ①x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，且x原子半径小于Q的原子半径；
    ②Y元素是地壳中含量最多的元素；w元素的电负性略小于Y元素；在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子；
    ③Z元素的电离能数据见下表（kJ?mol-1）
    I1 I2 I3 I4 …
    496 4562 6912 9540 …
    （1）XY2分子空间构型为
    直线型
    直线型
    ．QX的晶体结构与金刚石的相似，其中X原子的杂化方式为
    SP3
    SP3
    ，微粒间存在的作用力是
    共价键
    共价键
    ．
    （2）晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是
    氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体
    氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体
    ．
    （3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为
    Mg
    Mg
    （填元素符号）．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与ZW晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是
    镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大
    镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?南通一模）【物质结构与性质】
    K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂，酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+．
    （1）Cr3+能与OH-、CN-形成配合物[Cr（OH）4]-、[Cr（CN）6]3．
    ①Cr3+的电子排布式可表示为
    1s22s22p63s23p63d3
    1s22s22p63s23p63d3
    ．
    ②不考虑空间构型，[Cr（OH）4]-的结构可用示意图表示为
    ．
    ③CN-与N2互为等电子体，写出CN-的电子式：
    ．
    （2）K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛，直至乙酸．
    ①乙醛中碳原子的杂化方式有
    sp3
    sp3
    、
    sp2
    sp2
    ．
    ②乙酸的沸点是117.9℃，甲酸甲酯的沸点是31.5℃，乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是
    乙酸分子间存在氢键
    乙酸分子间存在氢键
    ．
    （3）一种新型阳极材料LaCrO3的晶胞如图所示，已知距离每个Cr原子最近的原子有6个，则图中
    c
    c
    原子代表的是Cr原子．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?开封二模）[选修一物质结构与性质]同一周期（短周期）各元素形成单质的沸点变化如图1所示（按原子序数连续递增顺序排列）．该周期部分元素氟化物的熔点见表．
     
    氟化物 AF BF2 DF4
    熔点/K 1266 1534 183
    （1）A原子核外共有
    11
    11
    种不同运动状态的电子，
    4
    4
    种不同能级的电子．
    （2）B的单质在空气中燃烧的主要产物是白色的
    MgO
    MgO
    ，还生成少量的
    Mg3N2
    Mg3N2
    （填化学式）；
    （3）已知下列数据：
    ①、Fe（s）+
    1
    2
    O2（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ/mol
    ②、2C（s）+
    3
    2
    O2（g）=C2O3（s）△H=-1675.7kJ/mol
     则C的单质和FeO反应的热化学方程式为
    2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al2O3（s）△H=-859.7kJ/mol
    2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al2O3（s）△H=-859.7kJ/mol
    ．
    （4）元素D的气态氢化物分子为
    非极性
    非极性
    分子（填“极性”或“非极性”）．D的电负性比E的
    小
    小
     （填“大”或“小”）．在D、E、G、H四种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是
    HCl
    HCl
     （填化学式）．
    （5）G的最高价氧化物水化物的酸根离子的立体构型是
    正四面体
    正四面体
    ，其中G原子的杂化轨道类型是
    sp3
    sp3
    ．
    （6）元素H的钠盐晶胞结构如图2所示，每个Na+周围与之距离最近的Na+的个数为
    12
    12
    ．
    （7）解释上表中氟化物熔点差异的原因：
    NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；MgF2的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF2的熔点比NaF高
    NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；MgF2的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF2的熔点比NaF高
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?郑州二模）[化学--选修物质结构与性质]
    已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素，它们的原子序数依次增大．B、C、D同周期，A、D同主族，B，C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水．E元素的原子核外共有20种不同运动状态的电子，且E的原子序数比D大4．
    （1）B、C的第一电离能较大的是
    Al
    Al
    （填元素符号）．
    （2）A的氢化物的分子空间构型为
    V型或折线型
    V型或折线型
    ，其中心原子采取
    sp3
    sp3
    杂化．
    （3）A和D的氢化物中，沸点较高的是
    H2O
    H2O
    （填化学式），其原因是
    水分子之间可以形成氢键，而H2S分子之间不能形成氢键
    水分子之间可以形成氢键，而H2S分子之间不能形成氢键
    ．
    （4）仅由A与B元素组成，且含有非极性键的化合物是
    Na2O2
    Na2O2
    （填化学式）．
    （5）E的核外电子排布式是
    1S22S22P63S23P64S2
    1S22S22P63S23P64S2
    ．
    （6）B的最高价氧化物对应的水化物，其溶液与C单质反应的化学方程式是
    2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
    2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
    ．
    （7）E单质在A单质中燃烧时得到一种白色晶体，其晶体的晶胞结构如右图所示，则该晶体的化学式为
    CaO2
    CaO2
    ．

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