Question

【题目】铝、铁在生活、生产中有着广泛的用途，请回答下列问题。

(1)Fe2+的M层电子排布式____________。元素Fe与Mn的第三电离能分别为I3(Fe)、I3(Mn)，则I3(Fe)______I3(Mn)(填“>”、“<")。

(2)第四周期中，与Al原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2，其中Al、Cl均达8e-稳定结构，Al原子的杂化方式为_________。根据等电子原理，AlO2－的空间构型为____________。科学实验证明：通常状态下并不存在NaAlO2 ， Al(OH)3溶于强碱溶液形成的阴离子，实际是因为Al(OH)3分子中铝原子最外层电子数未达到饱和 ，能与OH－离子形成配位键，Al(OH)3与碱反应时只能中和1molOH－,表现为一元酸，写出Al(OH)3表现酸性的电离的方程式______________；

(3)Fe(CO)5的熔点为-20℃，沸点为103℃，易溶于乙醚，在Fe(CO)5中铁的化合价为_______，在Fe(CO)5中σ键和π键的数目之比为______。　

(4)配位化合物K3[Fe(CN)n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=_____。产生的蓝色沉淀的化学式____________。

Answer 1

【答案】3s23p63d6 < 4 sp3 直线形 Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]－+ H+ 0 1:1 6 Fe3 [Fe(CN)6]2

【解析】

（1）Fe的原子序数为26，基态Fe2+的电子为24；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态；

（2）Al原子未成对电子数为1；（AlCl3）2分子中铝离子与4个配位的氯离子成键，其中3个为共价键，一个为配位键；；AlO2－与CO2的原子个数都为3,价电子数都为16，互为等电子体；氢氧化铝发生酸式电离时，与水电离出的氢氧根形成配位键电离出[Al(OH)4]－，使溶液呈酸性；

（3）Fe（CO）5中铁元素的化合价为0价；Fe(CO)5中CO与铁原子之间有5个σ键，每个CO分子中有1个σ键和2个π键；

（4）在配位化合物K3[Fe（CN）n]中每个配体可以提供一对电子，而铁原子最外层有2个电子，据铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，可得2+2n=14。

（1）Fe的原子序数为26，基态Fe2+的电子为24，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，故答案为：3s23p63d6；<；

（2）Al原子未成对电子数为1，第四周期各金属元素中，未成对电子数也为1的有K，Sc，Cu，Ga，共有4种；气态氯化铝组成为二聚体（AlCl3）2，其中Al、Cl均达8e-稳定结构，说明分子中铝离子与4个配位的氯离子成键，其中3个为共价键，一个为配位键，Al原子的杂化方式为sp3杂化；AlO2－与CO2的原子个数都为3,价电子数都为16，互为等电子体，CO2的空间构型为直线形，则AlO2－的空间构型为直线形；由Al(OH)3分子中铝原子最外层电子数未达到饱和 ，能与OH－离子形成配位键，Al(OH)3与碱反应时只能中和1molOH－，表现为一元酸可知，氢氧化铝发生酸式电离时，与水电离出的氢氧根形成配位键电离出[Al(OH)4]－，使溶液呈酸性，电离方程式为Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]－+ H+，故答案为：4；sp3杂化；直线形；Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]－+ H+；

（3）Fe（CO）5中铁元素的化合价为0价；Fe(CO)5中CO与铁原子之间有5个σ键，每个CO分子中有1个σ键和2个π键，Fe(CO)5中σ键为10，,π键为10，σ键和π键的数目之比为1:1，故答案为：0；1:1；

（4）在配位化合物K3[Fe（CN）n]中每个配体可以提供一对电子，而铁原子最外层有2个电子，据铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，可得2+2n=14，所以n=6；K3[Fe（CN）6]与亚铁离子反应生成Fe3 [Fe(CN)6]2蓝色沉淀，故答案为：6；Fe3[Fe(CN)6]2。