Question

Fe³⁺可以与SCN^-、CN^-、F^-有机分子等形成很多的配合物．
（1）写出基态Fe³⁺的核外电子排布式

 

．
（2）CN^-中碳原子的杂化方式为

 

．
（3）已知（CN）₂是直线型分子，并有对称性，则（CN）₂中π键和σ键的个数比为

 

．
（4）写出一种与SCN^-互为等电子体的分子

 

．（用化学式表示）
（5）图1是SCN^-与Fe³⁺形成的一种配合物，画出该配合物中的配位键（以箭头表示）．
（6）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（如图2）．该晶体的化学式为

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,配合物的成键情况,“等电子原理”的应用,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）Fe元素原子失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe³⁺；
（2）CN^-为直线型，碳原子的杂化方式为sp；
（3）（CN）₂是直线型分子，并有对称性，结构式为：N≡C-C≡N；
（4）原子总数、价电子总数相同的微粒互为等电子体；
（5）S、O都有孤电子对，可以提供孤对电子，与铁离子形成配位键；
（6）根据均摊法计算晶胞中F^-、Mg²⁺、K⁺离子数目确定化学式．

解答： 解：（1）Fe原子核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，Fe原子失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe³⁺，Fe³⁺的核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）CN^-为直线型，碳原子的杂化方式为sp，故答案为：sp；
（3）（CN）₂是直线型分子，并有对称性，结构式为：N≡C-C≡N，（CN）₂中π键和σ键的个数比为4：3，故答案为：4：3；
（4）原子总数、价电子总数相同的微粒互为等电子体，与SCN^-互为等电子体的分子为CS₂或CO₂，故答案为：CS₂或CO₂；
（5）S、O都有孤电子对，可以提供孤对电子，与铁离子形成配位键，该配合物中的配位键为：，故答案为：；
（6）晶胞中F^-离子数目=12×

1

4

=3、Mg²⁺离子数目=8×

1

8

=1、K⁺离子数目=1，故该晶体化学式为：KMgF₃，故答案为：KMgF₃．

点评：本题考查核外电子排布、杂化轨道、化学键、等电子体、晶胞计算等，难度不大，注意配位键的形成条件，利用均摊法进行晶胞有关计算．