Question

【題目】鐵氰化鉀（化學(xué)式為K3[Fe（CN）6]）在工業(yè)上主要應(yīng)用于制藥、電鍍、造紙、鋼鐵生產(chǎn)，其煅燒分解生成KCN、FeC2、N2、（CN）2等物質(zhì)。回答下列問(wèn)題：

（1）Fe3+比Fe2+穩(wěn)定的原因______。

（2）在[Fe（CN）6]3-中不存在的化學(xué)鍵為______。

A．離子鍵

B．配位鍵

C．氫鍵

D．共價(jià)鍵

（3）已知（CN）2性質(zhì)與鹵素相似，化學(xué)上稱為類鹵化合物。

（CN）2+2 KOH═KCN+KCNO+H2O

KCN+HCl═HCN+KCl

C2H2+HCN→CH2=CH-C≡N

①KCNO中各元素原子的第一電離能由大到小排序?yàn)?/span>______。

②丙烯腈（CH2=CH-C≡N）分子中碳原子軌道雜化類型是______，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為______。

（4）氮化鐵晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，該晶體中鐵、氮的微粒個(gè)數(shù)之比為______。

（5）已知：氧化亞鐵晶體的密度為pgcm-3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。氧化亞鐵晶體的晶胞如圖2所示，該晶胞中，與O2-緊鄰且等距離的O2-數(shù)目為______；Fe2+與O2-的最短核間距為______pm。

Answer 1

【答案】Fe3＋的價(jià)電子排布式為3d5，半充滿狀態(tài)，能量低 A N>O>C>K sp、sp2 2：1 3：1 12 pm或pm

【解析】

(1)Fe3＋的價(jià)電子排布式為3d5，Fe2＋的價(jià)電子排布式為3d6，根據(jù)洪特規(guī)則進(jìn)行分析；

(2)根據(jù)化學(xué)鍵的類型和特點(diǎn)解答，注意氫鍵是分子間作用力，不是化學(xué)鍵；

(3)①K為金屬元素，容易失去電子，第一電離能最小，C、N、O中N的2p能級(jí)上有3個(gè)電子，處于半滿狀態(tài)，能量最低；

②利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)等于雜化軌道數(shù)進(jìn)行分析；成鍵原子間只能形成一個(gè)σ鍵，剩余為π鍵；(4)按照均攤法進(jìn)行分析；

(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，與O2－緊鄰且等距的O2－同層4個(gè)，上層4個(gè)，下層4個(gè)；利用均攤法計(jì)算出微粒個(gè)數(shù)，從而計(jì)算出晶胞的質(zhì)量，Fe2＋和O2－最短的核間距是邊長(zhǎng)的一半，因此根據(jù)密度求出晶胞的體積，從而計(jì)算出邊長(zhǎng)；

(1) Fe3＋的價(jià)電子排布式為3d5，處于半滿，能量低，Fe2＋的價(jià)電子排布式為3d6，因此Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定；

(2)[Fe(CN)6]3－是陰離子，是配合物的內(nèi)界，含有共價(jià)鍵和配位鍵，不含有離子鍵和氫鍵，但氫鍵屬于分子間作用力，不屬于化學(xué)鍵，故A符合題意；

(3)①K是活潑金屬，容易失去電子，第一電離能最小，同周期從左向右第一電離能逐漸增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一電離能大小順序是N>O>C>K；

②“CH2=CH”中C有3個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，因此C的雜化方式為sp2，叁鍵中C的雜化類型sp；單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，叁鍵中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為6：3=2：1；

(4)Fe位于頂點(diǎn)、面心、內(nèi)部，頂點(diǎn)被六個(gè)這樣的晶胞共用，面心被2個(gè)晶胞共用，個(gè)數(shù)為=6，N位于內(nèi)部，個(gè)數(shù)為2，因此鐵、氮的微粒個(gè)數(shù)之比為6：2=3：1；

(5) 根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，與O2－緊鄰且等距的O2－同層4個(gè)，上層4個(gè)，下層4個(gè)，共有12個(gè)；晶胞的質(zhì)量為g，根據(jù)密度的定義，該晶胞的邊長(zhǎng)為cm，Fe2＋和O2－的最短核間距為邊長(zhǎng)的一半，因此最短距離是pm或pm。