Question

鐵及鐵的化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。
(1) 已知鐵是26號元素，寫出Fe的價層電子電子排布式________。已知自然界豐度最大的鐵的同位素是中子數(shù)為30的鐵原子，則該種同位素符號________。
(2) Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道，因此能與一些分子或離子形成配合物，則與之形成配合物的分子的配位原子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是________。Fe(CO)₃一種配合物，可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑，其配體是CO分子。寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式________；兩者相比較，沸點較髙的是________填分子式）。
(3) 1183K以下純鐵晶體的晶胞如圖1所示，1183K以上則轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示晶胞，在兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同。

①圖1和圖2中，鐵原子的配位數(shù)之比為________。
②空間利用率是指構(gòu)成晶體的原子、離子或分子在整個晶體空間中占有的體積百分比，則圖1和圖2中，鐵原子的空間利用率之比為________。

Answer 1

（1）3d⁶4s²（2分）；（2分） （2）具有孤電子對（2分）；（2分）；CO（2分）
（3）2︰3 （2分） ；（或0.92︰1）（3分）

試題分析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知，F(xiàn)e的價層電子電子排布式為3d⁶4s²；在表示原子組成時元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)，所以該微粒的符號是。
（2）形成配位健的條件是配體具有孤對電子，中心原子或離子具有空軌道，所以與之形成配合物的分子的配位原子應(yīng)具備的結(jié)構(gòu)特征是具有孤電子對。原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的都是等電子體，所以與CO的一種常見等電子體分子是氮氣，其結(jié)構(gòu)式是。氮氣和CO形成的晶體都是分子晶體，其中氮氣是非極性分子，CO是極性分子，所以CO的分子間作用力強于氮氣的，因此沸點較高的是CO。
（3）①根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，圖1中配位數(shù)是8，圖2中配位數(shù)是12，所以配位數(shù)之比是2︰3。
②設(shè)鐵原子半徑是r，立方體邊長圖1是a，圖2是b，則根據(jù)圖1可知a²＋2a²＝(4r)²，解得a＝，所以圖1中鐵原子的空間利用率是。根據(jù)圖2可知b²＋b²＝(4r)²，解得b＝，所以圖2中鐵原子的空間利用率是，所以鐵原子的空間利用率之比為:＝。