Question

【題目】

深井巖鹽的主要配料為：精制鹽、碘酸鉀(KIO3)、亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6·3H2O]。其中亞鐵氰化鉀的無水鹽在高溫下會發生分解：3K4[Fe(CN)6]2(CN)2↑+12KCN+N2↑+Fe3C+C

請回答下列問題：

（1）①Fe2+基態核外電子排布式為_____。

②的空間構型為______（用文字描述）。

③（CN）2分子中碳原子雜化軌道類型為_______，一種與CN-互為等電子體的分子的電子式為_______。

④1molFe(CN)63中含有σ鍵的數目為____mol。

（2）配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供電子數之和為18，則x＝___。Fe(CO)x常溫下呈液態，熔點為－20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷Fe(CO)x晶體屬于____(填晶體類型)。

（3）如圖是從鐵氧體離子晶體Fe3O4中取出的能體現其晶體結構的一個立方體，則該立方體是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”)，立方體中三價鐵離子處于氧離子圍成的________(填空間結構)空隙。

（4）Fe能形成多種氧化物，其中FeO晶胞結構為NaCl型。晶體中實際上存在空位、錯位、雜質原子等缺陷，晶體缺陷對晶體的性質會產生重大影響。由于晶體缺陷，在晶體中Fe和O的個數比發生了變化，變為FexO（x＜1），若測得某FexO晶體密度為5.71gcm﹣3，晶胞邊長為4.28×10﹣10 m，則FexO中x=____。（用代數式表示，不要求算出具體結果）。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 三角錐形 sp 或 12 5 分子晶體 是 正八面體 x=

【解析】

（1）①鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變為Fe2+，根據構造原理寫出Fe2+基態離子核外電子排布式；

②三角錐形，根據價層電子對互斥理論，它本來是正四面體形的，但是有一對孤電子對要排斥它，據此解答；

③原子數相同，電子總數相同的分子，互稱為等電子體，等電子體的結構相似；

（2）配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子，其價電子數是8，每個配體提供的電子數是2，據此判斷x值；分子晶體的熔沸點較低；

（3）由圖示可知晶體中的氧離子構成面心立方最密堆積，該立方體中氧離子數目為12×1/4+1=4，Fe3+的數目為4×1/8+3×1/2=2，Fe2+的數目為1，則Fe和O的原子數目為3:4，是Fe3O4的晶胞；立方體中三價鐵離子周圍有6個氧離子圍成的正八面體空隙中心；

（4）FexO晶體的晶胞結構為NaCl型，所以每個晶胞中含有4個O原子，有4個“FexO”，再根據m=ρV計算。

（1）①鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變為Fe2+，根據構造原理知,該離子核外電子排布式為[Ar]3d6。本小題答案為：1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6。

②三角錐形，根據價層電子對互斥理論，它本來是正四面體形的，但是有一對孤電子對要排斥它，就形成三角錐形。本小題答案為：三角錐形。

③（CN）2分子的分子結構為，碳原子采取sp雜化；與CN-互為等電子體的分子有CO或N2，電子式為或。本小題答案為：sp；或。

（2）配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子，其價電子數是8，每個配體提供的電子數是2，8+2x=18，x=5，分子晶體的熔沸點較低，根據題中所給信息可知，該物質的熔沸點較低，所以為分子晶體。本小題答案為：5；分子晶體。

（3）由圖示可知晶體中的氧離子構成面心立方最密堆積，該立方體中氧離子數目為12×1/4+1=4，Fe3+的數目為4×1/8+3×1/2=2，Fe2+的數目為1，則Fe和O的原子數目為3:4，是Fe3O4的晶胞；立方體中三價鐵離子周圍有6個氧離子圍成的正八面體空隙中心。本小題答案為：是；正八面體。

（4）FexO晶體的晶胞結構為NaCl型，所以每個晶胞中含有4個O原子，有4個“FexO”，再根據m=ρV可知：4×(56x+16)/NAg=5.71gcm3×(4.28×108cm)3，解得：x=。本小答案為：x=。