Question

【题目】深井岩盐的主要配料为：精制盐、碘酸钾(KIO3)、亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6·3H2O]。其中亚铁氰化钾的无水盐在高温下会发生分解：3K4[Fe(CN)6]2(CN)2↑+12KCN+N2↑+Fe3C+C。请回答下列问题：

（1）①基态Fe原子价电子排布图（轨道表示式）为_________________________

②C、N和O三种元素的第一电离能的大小顺序为_____________，原因是__________。

③IO3-的中心原子的杂化方式为______。一种与CN-互为等电子体的分子的电子式为_______。

④1molFe(CN)63中含有σ键的数目为____mol。

（2）配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x＝___。Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于__________(填晶体类型)。

（3）如图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中取出的能体现其晶体结构的一个立方体，该立方体中三价铁离子处于氧离子围成的________(填空间结构)空隙。

（4）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体的性质会产生重大影响。由于晶体缺陷，在晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为FexO（x＜1），若测得某FexO晶体密度为5.71gcm﹣3，晶胞边长为4.28×10﹣10 m，则FexO中x=____。（用代数式表示，不要求算出具体结果）。

Answer 1

【答案】 N>O>C 同一周期中，第一电离能呈增大趋势，但N处于VA族，其最外层p能级处于半充满状态，第一电离能反常 sp3 、 12 5 分子晶体 正八面体

【解析】

根据核外电子排布规律书写价电子的轨道排布式；根据第一电离能的概念及全满、半满结构分析比较第一电离能的大小；根据价层电子对数判断中心原子的轨道杂化方式，根据等电子体概念判断等电子体；根据化学键的类型计算微粒中σ键的数目；根据晶胞的结构分析微粒间构成的空间构型，通过密度和体积进行相关计算；根据物质的物理性质分析判断晶体类型。

（1）①铁为26号元素，基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，根据泡利不相容原理及洪特规则分析知价电子轨道表示式为：，故答案为：；

②同一周期中，第一电离能呈增大趋势，但N处于VA族，其最外层p能级处于半充满状态，第一电离能反常，更稳定些，所以第一电离能更大些，故答案为：N>O>C；同一周期中，第一电离能呈增大趋势，但N处于VA族，其最外层p能级处于半充满状态，第一电离能反常；

③IO3-价层电子对数=（O原子按不提供电子算），则根据价层电子对互斥理论分析，其中心原子的杂化方式为sp3；等电子体是原子总数相等，价电子总数相等的微粒，故与CN-互为等电子体的分子是CO或N2，它们的电子式为、；故答案为：sp3；、；

④C原子与N形成叁键，其中1个是σ键，2个是π键，CN-与铁离子之间有6个配位键，所以1molFe(CN)63中含有σ键的数目为12mol，故答案为：12；

（2）Fe原子价电子数为8，CO提供一对孤对电子，与Fe原子形成配位键，则8+2x=18，则x=5；配合物Fe(CO)x的熔沸点比较低，易溶于非极性溶剂，应属于分子晶体，故答案为：5；分子晶体；

（3）如图所示，氧离子处于三价铁离子的前后左右和上下，则构成的空间结构为正八面体，故答案为：正八面体；

（4）FexO晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“FexO”，再根据m=ρV可知：，则x=，故答案为：。