Question

【题目】Fe2＋、Fe3＋与O、CN－、F－有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。

(1)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。

(2)Fe2＋基态核外电子排布式为__________________________。

(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。

此物质中碳原子的杂化方式是______________________。

(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________________。已知(CN)2是直线型分子，并具有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为___________________________。

(5)F－不仅可与Fe3＋形成[FeF6]3－，还可以与Mg2＋、K＋形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图2所示。

该晶体的化学式为_________________________。

Answer 1

【答案】(1)N＞O＞C (2)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)

(3)sp3、sp2 (4)CO(或N2) 4∶3 (5)KMgF3

【解析】(1)同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C。由于N原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为N＞O＞C。(2)Fe是26号元素，其原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋为Fe原子失去4s上2个电子，则Fe2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(3)乙酰基二茂铁中甲基碳原子采用sp3杂化，羰基碳原子采用sp2杂化。(4)配合物K3Fe(CN)6的配体为CN－，C得到一个e－为N或N得到一个e－为O，所以CN－与N2或CO互为等电子体；(CN)2为直线型分子，具有对称性，其结构式为NCCN，单键为σ键，CN中含有一个σ键，2个π键，因此(CN)2中π键和σ键的个数比为4∶3。(5)根据晶胞结构可知，Mg2＋、F－、K＋分别位于顶点、棱心和体心处，根据均摊法可知，晶胞中含有的Mg2＋、F－、K＋个数分别是8×＝1个，12×＝3个，1个，所以该物质的化学式为KMgF3。