Question

（2010?江苏一模）过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途．
（1）应用于合成氨反应的催化剂（铁）的表面上存在氮原子，右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图（图中小黑色球代表氮原子，灰色球代表铁原子）．则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个
数比为

1：2

．
（2）现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS，化学式为：[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m，n＜5，m＜10}在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子．下列说法中不正确的是

D

．（填序号）
A．PFS中铁显+3价
B．铁原子的价电子排布式是3d⁶4s²
C．由FeSO₄溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程
D．由下表可知气态Fe²⁺再失去一个电子比气态Mn²⁺再失去一个电子难

元素		Mn	Fe
电离能 （kJ?mol-1）	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

（3）铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用．现有铬（Ⅲ）与甲基丙烯酸根的配合为：

①该化合物中存在的化学键类型有

离子键、共价键和配位键

．
②该化合物中一个Cr的配位数为

6

．
③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有

sp³、sp²

．
④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，与H₂O分子互为等电子体的微粒是

H₂S、NH₂^-

．（填一种即可）
⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

K Cu

．（填元素符号）

Answer 1

分析：（1）利用均摊法计算；
（2）A．根据正负化合价的代数和为0计算铁元素的化合价；
B．根据构造原理写出其价层电子排布式；
C．根据物质化合价、状态判断；
D．电离能越大，其失电子越难；
（3）①阴阳离子间存在离子键，非金属元素之间易形成共价键，含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子间易形成配位键；
②配离子有甲基丙烯酸根、氯原子和水分子；
③根据含有的价层电子对判断杂化方式；
④根据等电子体的含义确定水分子的等电子体；
⑤铬元素最外层电子数是1，且铬属于第四周期，写出第四周期且最外层电子数是1的元素．

解答：解：（1）每个铁原子被2个N原子共用，每个N原子被4个Fe原子共用，所以氮原子与铁原子的个数比为1：2，故答案为：1：2；
（2）A．[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m中n小于5，且

n

2

为正整数，且化合物中各元素的化合价代数和为0，铁的化合价为正整数，所以n=2，铁元素的化合价为+3，故A正确；
B．铁元素的价电子数8，且4s轨道排2个电子，3d轨道排6个电子，所以铁原子的价电子排布式是3d⁶4s²，故B正确；
C．硫酸亚铁中铁元素的化合价是+2价，[Fe₂（OH）_n（SO₄）_3-n/2]_m中铁元素的化合价是+3价，铁离子水解生成氢氧化铁，所以由FeSO₄溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程，故C正确；
D．电离能越大，其失电子越难，所以气态Fe²⁺再失去一个电子比气态Mn²⁺再失去一个电子容易，故D错误；
故选D；
（3）①根据铬的配合物结构知，该配合物中含有离子键、共价键和配位键，故答案为：离子键、共价键和配位键；
②2个铬离子占有2个甲基丙烯酸根、4个氯原子和6个水分子，所以一个Cr的配位数是6，故答案为：6；
③甲基上的碳原子含有4个σ键，所以采取sp³杂化，碳碳双键上的碳原子含有3个σ键，所以采取sp²杂化，
故答案为：sp³、sp²；
④H₂O分子含有3个原子8个价电子，与H₂O分子互为等电子体的微粒是H₂S、NH₂^-，故答案为：H₂S、NH₂^-；
⑤铬元素最外层电子数是1，且铬属于第四周期，属于第四周期且最外层电子数是1的元素有K、Cu，
故答案为：K、Cu．

点评：本题考查杂化方式的判断、配合物、等电子体等知识点，难点是配位数的判断，注意基础知识的积累和运用，难度不大．