Question

【題目】鐵和碘、氮的相關(guān)化合物在化工、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用�；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)Fe原子中，核外未成對(duì)電子數(shù)為________個(gè)，鐵的第三電離能I3(Fe)比錳的第三電高能I3(Mn)小其原因是__________________________________________________。

(2)NaNO2可用作肉類食品的發(fā)色劑，陰離子NO2-的幾何構(gòu)型為_________，中心原子的雜化軌道類型為_________。

(3)Cu2+的一種配合物的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，配位原子為________，配體分子中σ鍵總數(shù)為________個(gè)，分子中的大π鍵可用符號(hào)表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則中的大π鍵應(yīng)表示為________________。

(4)一種鐵的氧化物由不同價(jià)態(tài)的鐵原子[Fe(A)和Fe(B)]與氧原子構(gòu)成,其晶胞內(nèi)部有圖示Ⅰ、Ⅱ兩種結(jié)構(gòu),晶胞的部分結(jié)構(gòu)如圖2。

①該鐵的氧化物的化學(xué)式為_________,其熔點(diǎn)為1594.5 ℃,則它屬于_________ (填“原子”“離子”或“分子”)晶體。

②該晶胞邊長(zhǎng)為a pm,則其密度為____________________g·cm-3(列出表達(dá)式即可)。

Answer 1

【答案】 4 錳失去的是較穩(wěn)定的半充滿3d5上的一個(gè)電子，鐵失去的是3d6上的一個(gè)電子變?yōu)榘氤錆M狀態(tài) V形 sp2 N和Br 9 Fe3O4 離子 (或×102)

【解析】(1) Fe原子核外有26個(gè)電子，基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，未成對(duì)電子數(shù)為4個(gè)；由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)；而Fe2+到Fe3+時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，故鐵的第三電離能I3(Fe)比錳的第三電高能I3(Mn)��；(2) NO2-的中心原子N原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)==3,所以N是sp2雜化，價(jià)電子構(gòu)型為平面三角型，由于氮只和兩個(gè)氧連接,所以一個(gè)雜化軌道由一個(gè)孤電子對(duì)占據(jù)，分子構(gòu)型為v型；中心原子的雜化軌道類型為sp2；(3)根據(jù)圖1可知，Cu2+的配位原子為N和Br，配體分子中有1個(gè)碳碳σ鍵、4個(gè)碳氮σ鍵、3個(gè)碳?xì)洇益I、1個(gè)氮?dú)洇益I總數(shù)為9個(gè)σ鍵；分子中參與形成大π鍵的原子數(shù)為5，參與形成大π鍵的電子數(shù)為6,則中的大π鍵應(yīng)表示為；(4)①根據(jù)均攤法，由圖示知，Ⅰ、Ⅱ兩種結(jié)構(gòu)氧原子總數(shù)為，鐵原子數(shù)目為Fe(A)6、Fe(B)2+，總數(shù)為12，最簡(jiǎn)比為3：4，該鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe3O4,其熔點(diǎn)為1594.5℃,則它屬于離子晶體；②該晶胞邊長(zhǎng)為apm,體積為，則其密度為g·cm-3。