Question

13．利用工業(yè)廢鐵粉（主要成為Fe₃O₄、Fe）與硫酸反應(yīng)可制備硫酸鹽．

（1）Fe²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶．
（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V形，其中S原子的雜化類型為sp²雜化．與SO₃互為等電子體的離子與分子分別為NO₃^-或CO₃^2-、BF₃或COCl₂（填化學(xué)式）．
（3）苯酚可以與Fe³⁺發(fā)生顯色反應(yīng)．1mol苯酚中含有σ鍵的數(shù)目為13mol或13×6.02×10²³．
（4）Fe₃O₄具有反尖晶石結(jié)構(gòu)．某化合物Mg_xAl_yO_z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MgAl₂O₄．

Answer 1

分析 （1）鐵是26號(hào)元素，其原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去2個(gè)電子變成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Fe²⁺核外電子排布式；
（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子雜化類型、分子空間構(gòu)型；原子個(gè)數(shù)及價(jià)電子數(shù)相等的微粒是等電子體；
（3）苯酚分子中碳碳之間含有一個(gè)σ鍵，共6個(gè)；碳?xì)渲�間含有一個(gè)σ鍵，共5個(gè)；碳氧之間含一個(gè)σ鍵，氧氫之間含一個(gè)σ鍵，所以1mol苯酚分子中含有σ鍵的數(shù)目為13mol；
（4）利用均攤法計(jì)算該晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)，從而確定其化學(xué)式．

解答 解：（1）鐵是26號(hào)元素，其原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去最外層2個(gè)電子變成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ；
（2）SO₂中S原子價(jià)層電子對(duì)=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，所以采取sp2雜化方式，該分子中含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是V形；
SO₃的原子數(shù)為4，價(jià)電子數(shù)為24，與SO₃互為等電子體的為NO₃^-或CO₃^2-、BF₃或COCl₂等，故答案為：V形；sp²；NO₃^-或CO₃^2-；BF₃或COCl₂；　
（3）苯酚分子中碳碳之間含有一個(gè)σ鍵，共6個(gè)；碳?xì)渲�間含有一個(gè)σ鍵，共5個(gè)；碳氧之間含一個(gè)σ鍵，氧氫之間含一個(gè)σ鍵，所以1mol苯酚分子中含有σ鍵的數(shù)目為13mol；
故答案為：13 mol（或13×6.02×10²³）；
 （4）該晶胞中Al原子個(gè)數(shù)為4，O原子個(gè)數(shù)4+4=8，Mg原子的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+1=2，所以化學(xué)式為MgAl₂O₄，故答案為：MgAl₂O₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及電子排布式、電負(fù)性、雜化軌道類型以及晶體結(jié)構(gòu)分析等知識(shí)，題目具有一定難度，本題注意晶胞化學(xué)式的計(jì)算方法．