Question

3．g--C₃N₄中摻雜少量鐵元素能提高光催化效果．圖1為g--C₃N₄的另一種單層結(jié)構(gòu)；圖c為Fe³⁺摻雜前后N-1s譜圖（N原子1s的XPS譜圖，圖中峰的強(qiáng)度正比于原子數(shù)目），圖2中橫坐標(biāo)為g--C₃N₄中N-1s結(jié)合能（原子結(jié)合能與穩(wěn)定性成正比），摻雜Fe³⁺后，結(jié)合能最小的譜線發(fā)生了明顯右移．
①Fe³⁺的價(jià)電子軌道表示式為．
②發(fā)生位移的譜線對(duì)應(yīng)的N原子為1，2（填圖b中的序號(hào)）．
③譜線右移的原因?yàn)閾诫s后Fe³⁺與N原子形成配位鍵，N原子周圍的電子云密度降低，原子核對(duì)核外導(dǎo)致的束縛能力提高，0.14%Fe-g-C₃N₄樣品中N-1s軌道結(jié)合能升高．

Answer 1

分析 ①Fe原子失去3個(gè)電子生成Fe³⁺，其3d電子為價(jià)電子；
②Fe³⁺與N原子形成配位鍵導(dǎo)致譜線發(fā)生移動(dòng)；
③Fe³⁺與N原子形成配位鍵，N原子周圍的電子云密度降低，原子核對(duì)核外導(dǎo)致的束縛能力提高，樣品中N-1s軌道結(jié)合能升高．

解答 解：①Fe原子失去3個(gè)電子生成Fe³⁺，其3d電子為價(jià)電子，其價(jià)電子軌道表示式為，
故答案為：；
②Fe³⁺與N原子形成配位鍵導(dǎo)致譜線發(fā)生移動(dòng)，而圖中1，2號(hào)N原子含有對(duì)孤對(duì)電子，能形成配位鍵，
故答案為：1，2；
③摻雜后Fe³⁺與N原子形成配位鍵，N原子周圍的電子云密度降低，原子核對(duì)核外導(dǎo)致的束縛能力提高，0.14%Fe-g-C₃N₄樣品中N-1s軌道結(jié)合能升高，故譜線右移．
故答案為：摻雜后Fe³⁺與N原子形成配位鍵，N原子周圍的電子云密度降低，原子核對(duì)核外導(dǎo)致的束縛能力提高，0.14%Fe-g-C₃N₄樣品中N-1s軌道結(jié)合能升高．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及到核外電子排布、晶體結(jié)構(gòu)等，（6）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，具有一定的區(qū)分度，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．