Question

過渡金屬元素及其化合物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一。試回答下列問題：

（1）二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學(xué)式：Fe(C₅H₅)₂]，結(jié)構(gòu)如圖所示，是一種具有芳香族性質(zhì)的有機(jī)金屬化合物。外觀為橙色，熔點(diǎn)為172℃，沸點(diǎn)249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑中�；鶓B(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為                        。1 mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵的數(shù)目是               。

（2）銅的第二電離能（I₂）卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是                                 。

電離能／kJ·mol-1	I1	I2
銅	746	1958
鋅	906	1733

 

（3）現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，Ti³⁺的配位數(shù)均為6，一種為紫色，一種為綠色，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃·6H₂O。為測(cè)定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

a．分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測(cè)溶液；

b．分別往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；

c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的2/3。

試推斷紫色晶體的化學(xué)式為                        。

 

Answer 1

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶      10N_A（或10×6.02×10²³）

（2）Cu失去一個(gè)電子成為Cu⁺后，核外電子排布為[Ar]3d¹⁰，屬于能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Cu第二電離能相對(duì)較大

（3）[ Ti(H₂O)₆]Cl₃

【解析】

試題分析：（1）①鐵是26號(hào)元素，其核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理Fe²⁺離子核外電子排布式為    1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；②根據(jù)二茂鐵的物理性質(zhì)可知，二茂鐵屬于分子晶體，二茂鐵中C₅H₅^-的結(jié)構(gòu)為，    共價(jià)單鍵都是σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵一個(gè)是π鍵，一個(gè)分子中含有5個(gè)σ鍵，所以Fe（C₅H₅）    ₂中含有10個(gè)σ鍵，則1mol二茂鐵中含有的σ鍵數(shù)是10N_A。

（2）Cu失去一個(gè)電子成為Cu+后，核外電子排布為[Ar]3d10，屬于能量較低的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Cu第二電離能相對(duì)較大。（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測(cè)溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液反應(yīng)得到沉淀質(zhì)量的2/ 3 ，可知紫色晶體中含3個(gè)氯離子，綠色晶體中含2個(gè)氯離子，故紫色晶體的化學(xué)式為[ Ti(H₂O)₆]Cl₃ 。

考點(diǎn)：原子核外電子排布；元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用；共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類型；判斷簡單分子或離子的構(gòu)型；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷。