Question

【題目】鐵及鐵的化合物在生活、生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用，如亞鐵氰化鉀即K4[Fe(CN)6]是食鹽中常用的抗結(jié)劑、鐵基（氟摻雜鐠氧鐵砷化合物）是高溫超導(dǎo)材料、“愚人金”是制備硫酸的主要礦物原料。請按要求回答下列問題。

（1）K4[Fe(CN)6]配合物中存在的作用力類型有__________________________（從“金屬鍵”、“離子鍵”、“共價鍵”、“配位鍵”、“氫鍵”、“范德華力”中選填）；其中CN－中各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為___________________，其中C原子的雜化形式是_____________。

（2）鐵基化合物中氟、氧、砷三種元素中電負(fù)性值由大到小的順序是_____________（填元素符號）。其中氫化物（RH3）的某種性能（M）隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如圖所示，則縱軸M可能表示為_____________________（從“沸點(diǎn)”、“穩(wěn)定性”、“分子間作用力”、“R—H鍵能”中選填）。

（3）FeCl3晶體熔點(diǎn)為306 ℃，而FeF3晶體熔點(diǎn)高于1000 ℃，試解釋兩種化合物熔點(diǎn)差異較大的原因：____________________________________________。

（4）結(jié)合下表數(shù)據(jù)，所得結(jié)論：I1(Cu)<I1(Fe)，而I2(Cu)>I2(Fe)。請用所學(xué)理論解釋：________________________________________。

（5）“愚人金”是鐵硫化合物，其晶體的晶胞如上右圖所示。該晶體的化學(xué)式為______________。

Answer 1

【答案】離子鍵、共價鍵、配位鍵 [：CN：]－ sp雜化 F＞O＞As 穩(wěn)定性、R—H鍵能 F比Cl的電負(fù)性大，FeF3為離子晶體，FeCl3為分子晶體 主要原因是Cu電子排布式為[Ar]3d104s1，失去一個電子變?yōu)?/span>[Ar]3d10，此時3d能級全滿，能量較低，此時再失去第二個電子即3d10中的1個電子所需能量較大（或Fe電子排布式為[Ar]3d64s2，失去一個電子變?yōu)?/span>[Ar]3d64s1，此時再失去第二個電子即4s1中的電子所需能量較小） FeS2

【解析】

（1）配合物中主要含有離子鍵、共價鍵、配位鍵；因CN-各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故CN-的電子式為[：CN：]－；根據(jù)VSEPR模型計(jì)算C原子的雜化類型為sp雜化；

（2）原子的電負(fù)性同一周期從左到右依次增大、同一主族從上到下依次減小，故F、O、As的電負(fù)性從大到小為F>O>As；因N、P、As三者的非金屬性一次減弱，故M可能是穩(wěn)定性或者R-H鍵能；

（3）F的電負(fù)性較強(qiáng)，FeCl3為分子晶體，微粒之間的作用力是分子間作用力，FeF3位離子鍵晶體，微粒之間的作用力是離子鍵，故FeF3的熔點(diǎn)較高；

（4）主要原因是Cu電子排布式為[Ar]3d104s1，失去一個電子變?yōu)?/span>[Ar]3d10，此時3d能級全滿，較穩(wěn)定能量較低，此時再失去第二個電子需要較大的能量；

（5）從晶體結(jié)構(gòu)中可以看出，Fe2+分布在8個定點(diǎn)和6個面心，故晶胞中含有=4個Fe2+，S22-分布在12條棱和體心上，故晶胞中含有=4個S22-，故分子式為FeS2。