Question

18．鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學(xué)研究方面應(yīng)用非常廣泛．
（1）Fe²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶．
（2）Fe（CO）₅與NH₃在一定條件下可合成一種具有磁性的氮化鐵．
①NH₃分子中氮原子雜化軌道類型為sp³；1mol Fe（CO）₅分子中含有σ鍵的數(shù)目為10mol．
②該磁性氮化鐵晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物的化學(xué)式為Fe₃N．
（3）FeCl₃可與KSCN、苯酚溶液發(fā)生顯色反應(yīng)．
①SCN^-與N₂O互為等電子體，則SCN^-的電子式為．
②寫出FeCl₃與苯酚反應(yīng)生成[Fe（OC₆H₅）₆]^3-的化學(xué)方程式為FeCl₃+6C₆H₅OH→H₃[Fe（OC₆H₅）₆]+3HCl．

Answer 1

分析 （1）鐵是26號元素，其原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變成Fe²⁺，根據(jù)構(gòu)造原理書寫Fe²⁺核外電子排布式；
（2）①根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型和原子的雜化方式；Fe（CO）₅分子中含5個配位鍵，配體CO內(nèi)含有1個碳氧三鍵；
②觀察晶胞，確定各原子數(shù)目和所在位置，利用均攤法計算該化合物化學(xué)式；
（3）①氧與硫的最外層電子數(shù)相同，根據(jù)題目信息，確定SCN^-中各原子的連接順序以及成鍵方式，再結(jié)合離子電子式的方法得出答案；
②FeCl₃與苯酚反應(yīng)生成[Fe（OC₆H₅）₆]^3-和氯化氫；

解答 解：（1）鐵是26號元素，其原子核外有26個電子，鐵原子失去最外層2個電子變成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）①氮原子含有3個共價鍵和一個孤電子對，N原子軌道的雜化類型是sp³，F(xiàn)e（CO）₅分子中含5個配位鍵，配體CO內(nèi)含有1個碳氧三鍵，所以1molFe（CO）₅分子中含有的σ鍵的數(shù)目10 mol，故答案為：sp³；10 mol；
②N原子位于體內(nèi)，數(shù)目為2；
Fe原子位于頂點、面心和體內(nèi)，數(shù)目為12×$\frac{1}{6}$+2×$\frac{1}{2}$+3=6；
即化學(xué)式可寫為：Fe₃N，故答案為：Fe₃N；
（3）①因氧與硫的最外層電子數(shù)相同，根據(jù)題目信息，確定SCN^-中各原子的連接順序為S-C-N，S與C形成一對共用電子對，C與N形成三對共用電子對，SCN^-得到的一個電子給了S，故SCN^-的電子式，故答案為：；
②FeCl₃與苯酚反應(yīng)生成[Fe（OC₆H₅）₆]^3-和氯化氫，所以方程式為FeCl₃+6C₆H₅OH→H₃[Fe（OC₆H₅）₆]+3HCl，
故答案為：FeCl₃+6C₆H₅OH→H₃[Fe（OC₆H₅）₆]+3HCl．

點評 本題考查較綜合，涉及電子排布式的書寫、雜化方式的判斷、晶胞的計算等知識點，難點是配位數(shù)的計算，同時考查學(xué)生空間想象能力，難度較大．