Question

【題目】利用某工業(yè)廢鐵粉（主要成分為Fe2O3．Fe等）與硫酸反應(yīng)可制備硫酸亞鐵。

（1）Fe元素在周期表中的位置是________寫出該廢鐵粉與硫酸主要反應(yīng)的離子方程式________________。

（2）FeSO4隔絕空氣受熱分解生成SO2 SO3 Fe2O3。SO2分子的空間構(gòu)型為________，其中S原子的雜化軌道類型為________。與SO2互為等電子體的離子與分子分別為________,________（填化學(xué)式）

（3）苯酚溶液中滴入Fe3+離子，溶液顯________色。1mol苯酚中含有σ鍵的數(shù)目為________。

（4）Fe3O4有反尖晶石結(jié)構(gòu)。某化合物MgxAlyOz與反尖晶石結(jié)構(gòu)相仿，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，它是由下列A．B方塊組成。該化合物的化學(xué)式為________．

（5）常溫條件下，鐵的晶體采用如圖所示的堆積方式。則這種堆積模型的配位數(shù)為________，如果鐵的原子半徑為0．12nm,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA，則此種鐵單質(zhì)的密度表達(dá)式為________g/cm3

Answer 1

【答案】 第四周期 第Ⅷ族 Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O V形 sp2 NO2- O3 紫色 13mol MgAl2O4 8

【解析】試題（1）Fe是26號(hào)元素，有4個(gè)電子層，價(jià)電子排布是3d64s2；該廢鐵粉主要是鐵與反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣、氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水；SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)=3,成鍵電子對(duì)=2,孤電子對(duì)=1；等電子體是原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同的微粒；（3）苯酚遇Fe3+離子顯紫色；單鍵都是σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵；（4）根據(jù)均攤原則A中有Mg原子、O原子數(shù)4 ；B中有Mg原子、O原子數(shù)4、Al原子數(shù)4；（5）鐵原子的堆積方式是體心立方；原子半徑為0．12nm，則體對(duì)角線是0．48nm，晶體邊長(zhǎng)= ，一個(gè)晶胞含有鐵原子數(shù)；

解析：Fe是26號(hào)元素，有4個(gè)電子層，價(jià)電子排布是3d64s2，在周期表中的位置是第四周期 第Ⅷ族；鐵與反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)化學(xué)方程式是Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑；氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，方程式是Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O；SO2分子中S原子價(jià)層電子對(duì)=3,成鍵電子對(duì)=2,孤電子對(duì)=1，所以SO2分子的空間構(gòu)型為V形，其中S原子的雜化軌道類型為sp2；等電子體是原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同的微粒，與SO2互為等電子體的離子與分子分別為NO2-、 O3；（3）苯酚溶液中滴入Fe3+離子，溶液顯紫色；單鍵都是σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵，1mol苯酚中含有σ鍵的數(shù)目為13mol；根據(jù)均攤原則A中有Mg原子、O原子數(shù)4 ；B中有Mg原子、O原子數(shù)4、Al原子數(shù)4；化合物MgxAlyOz的晶胞中有4個(gè)A、4個(gè)B，所以Mg原子數(shù)、O原子數(shù)、Al原子數(shù) ，Mg、Al、O個(gè)數(shù)比是1:2:4，所以晶胞化學(xué)式是MgAl2O4。（5）鐵原子的堆積方式是體心立方，所以配位數(shù)為8；原子半徑為0．12nm，則體對(duì)角線是0．48nm，晶體邊長(zhǎng)= ，一個(gè)晶胞含有鐵原子數(shù)；所以鐵單質(zhì)的密度表達(dá)式為 g/cm3。