Question

［選修物質結構］.鐵是地球表面最豐富的金屬之一，能形成多種配合物，鐵系催化劑是工業生產中常用的催化劑。
（1）合成氨工業使用的催化劑是以鐵為主體的多成分催化劑。
①NH₃中N原子的雜化軌道類型是                          。
②N與O同屬第二周期，N的第一電離能比O大的原因是         。
③根據等電子體原理，寫出一種NH₄^＋是等電子體的微粒的化學式____________。
（2）二茂鐵[(C₅H₅)₂Fe]是一種金屬有機配合物，是燃料油的添加劑，用以提高燃燒的效率和去煙，可作為導彈和衛星的涂料等。它的結構如右所示，其中氫原子的化學環境完全相同。

①Fe的基態電子排布式為____________。
②二茂鐵中Fe^2＋與環戊二烯離子(C₅H₅^－)之間的化學鍵類型是 _______________。
③1mol環戊二烯（）中含有σ鍵的數目為_________個。
（3）普魯士藍俗稱鐵藍，結構如圖所示，K⁺未畫出)，每隔一個立方體在立方體中心含有一個K^＋離子，普魯士藍中鐵元素的化合價有+2和+3兩種，其中Fe^3＋與Fe^2＋的個數比為：_____________。

Answer 1

⑴ ①sp³（1分）
②N原子失去的1個電子是相對穩定的半充滿的2p能級上的電子，需要提供額外的能量，而O原子離去電子來自2p⁴構型，相對于2p³構型而言穩定性較差。（1分）
③CH₄（1分）
⑵ ①[Ar]3d⁶4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²（1分）    ②配位鍵（1分）   ③11N_A（1分）
⑶ 1:1（2分）

略