Question

【题目】铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)基态Fe原子的外围电子排布图为____，基态Fe2+中，核外电子占据最高能层的符号是____，Fe2+和Fe3+是铁的两种常见离子，Fe3+的稳定性强于Fe2+，原因是____。

(2)Fe3+可以与SCN—形成一系列不同配位数的红色配合物，所以常用KSCN溶液检验Fe3+的存在，KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______，SCN—的几何构型为______，中心原子的杂化类型为_______。

(3)实验中常用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+， K3[Fe(CN)6]晶体中的化学键有_________(填写选项字母)

a.离子键. b.共价键 c，氢键 d .配位键 e.金属键

1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为_____________。

(4)FexO为氯化钠型结构，在实际晶体中，由于存在缺陷，x<1。 测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm，则该晶体的密度ρ=__________g/cm3 (列出计算式)，晶体中最近的两个铁离子间的距离为_______pm。

Answer 1

【答案】 M Fe3+的价电子排布为3d5，半满结构稳定 K<C<S<N 直线形 sp a、b、d 1:1 302.6

【解析】

（1）依据铁的原子序数，推测其核外电子排布式，然后书写其外围电子轨道式，外围电子轨道式也是价电子轨道式；

（2）结合元素的非金属的强弱，同周期元素非金属性性质的递变规律，确定元素C、N、S、K非金属性的强弱；利用SCN—与二氧化碳等电子体，推测SCN—的几何构型，以及中心原子C的杂化类型；

（3）依据离子键、共价键、金属键的定义判断 K3[Fe(CN)6]晶体中含有的哪些类型的化学键；

（4）根据氯化钠晶胞结构的特征，去计算Fe0.92O晶体的密度。

（1）Fe的原子序数为26，基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，基态Fe原子的外围电子排布图为；基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6，核外电子占据最高能层的符号是M；Fe3+的稳定性强于Fe2+，原因是Fe3+的价电子排布为3d5，半满结构稳定；

（2）液态NH3和液态H2S相比，液态NH3分子间存在氢键，说明N比S更强烈的吸引H上的电子，而形成氢键，所以就电负性而言，NS，C与N同一周期，电负性NC，硫酸是强酸，而碳酸是弱酸，故电负性SC，K是金属元素，K的电负性最小，所以KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为K<C<S<N；SCN—与二氧化碳等电子体，几何构型为直线形，中心原子的杂化类型为sp；

（3）a．K+与[Fe(CN)6]3-形成离子键，a正确；

b．[Fe(CN)6]3-离子中，C原子与N原子之间形成极性共价键，b正确；

c．氢键不属于化学键，c错误；

d．Fe3+与CN-形成配位键，d正确；

e．K3[Fe(CN)6]不属于金属晶体，不存在金属键，e错误；

答案选a、b、d；

在配合物K3[Fe(CN)6]中，Fe3+与CN-之间形成6个配位键，配位键也是σ键，在每个CN-内部有1个σ键和2个π键，故1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为12NA，π键的数目为12NA，故1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键与π键的数目比为1:1；

（4）FexO为氯化钠型结构，每个晶胞中含有4个“FexO”，测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm，所以(428.0×10-10)3×ρ×6.02×1023=4×(56×0.92+16)，ρ=g/cm3 ；由氯化钠的晶胞图形，设Fe在面心，另外的Fe在立方体的顶点，面对角线的一半为晶体中最近的两个铁离子间的距离，其距离为=302.6pm。