Question

【題目】鐵能形成多種化合物，如Fe（SCN）3，[Fe（CO）5]（羰基鐵），它們?cè)谏�活生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。

（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為_____。

（2）實(shí)驗(yàn)室用KSCN溶液、苯酚溶液檢驗(yàn)Fe3+．N、O、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>____　。SCN﹣中的碳原子的雜化軌道類型為_____。與SCN﹣互為等電子體的分子是_____。

（3）羰基鐵[Fe（CO）5]可用作催化劑。1mol[Fe（CO）5]分子中含σ鍵數(shù)目為_____。

（4）某種氮化鐵晶胞的晶體如圖所示，該氮化鐵晶體的化學(xué)式為_____。

Answer 1

【答案】 N>O>S sp CO2(COS等) 10NA或6.02×1024 Fe3N

【解析】

（1）Fe位于第4周期第ⅤⅢ族，其價(jià)電子排布式為3d64s2，失去3個(gè)電子形成Fe3+，從4s開始失去電子；（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì)，氮元素2p能級(jí)處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量低，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，SCN﹣為直線形結(jié)構(gòu)，等電子體是指原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒；

（3）羰基配合物中，中心Fe與配體CO之間形成配位鍵，CO分子中，C與O之間含有一個(gè)配位鍵；（4）根據(jù)均攤法計(jì)算氮化鐵晶體的化學(xué)式。

（1）Fe位于第4周期第ⅤⅢ族，其價(jià)電子排布式為3d64s2，失去3個(gè)電子形成Fe3+，從4s開始失去電子，所以Fe3+基態(tài)核外電子排布式為：[Ar]3d5，故答案為：[Ar]3d5；

（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì)，氮元素2p能級(jí)處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量低，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以N、O、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋?/span>N＞O＞S，SCN﹣為直線形結(jié)構(gòu)，則其中C為sp雜化，

等電子體是指原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒，所以與SCN﹣互為等電子體的分子是：CO2（COS等），故答案為：N＞O＞S；sp；CO2（COS等）；

（3）羰基配合物中，中心Fe與配體CO之間形成配位鍵，CO分子中，C與O之間含有一個(gè)配位鍵，所以1mol[Fe(CO)5]分子中含σ鍵數(shù)目為10 NA，故答案為：10NA或6.02×1024；

（4）氮化鐵晶體為六棱柱：頂點(diǎn)貢獻(xiàn)率為，面點(diǎn)貢獻(xiàn)率為，依據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，12個(gè)鐵原子位于頂點(diǎn)，2個(gè)鐵原子位于面心，3個(gè)鐵原子位于體內(nèi)，2個(gè)氮原子位于體內(nèi)，1個(gè)晶胞含有鐵微粒數(shù)為：12×+2×+3＝6、含氮原子數(shù)為2，所以該晶體中鐵、氮的微粒個(gè)數(shù)之比為：6：2＝3：1，所以化學(xué)勢(shì)為Fe3N，故答案為：Fe3N。