Question

【題目】【選修3——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

鐵是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的一種金屬。請(qǐng)回答下列問題:

（1）Fe元素在元素周期表中的位置是_________________。

（2）Fe有δ、γ、α三種同素異形體，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示:

①δ、α兩種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_____________。

②1個(gè)γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為_____________。

③若Fe原子半徑為rpm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則δ-Fe單質(zhì)的密度為_____g/cm3(列出算式即可)。

（3）三氯化鐵在常溫下為固體.熔點(diǎn)為282℃，沸點(diǎn)為315℃，在300℃以上升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為__________。

（4）氯化鐵溶液用于檢驗(yàn)食用香精乙酰乙酸乙酯時(shí)，會(huì)生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。

①此配合物中，鐵離子的價(jià)電子排布式為_________。

②此配合物中碳原子的雜化軌道類型有_______。

③此配離子中含有的化學(xué)鍵有_____(填字母代號(hào))。

A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵

E.配位鍵 F.氫鍵 G. δ鍵 H.π鍵

Answer 1

【答案】 第四周期第VIII族 4:3 4 分子晶體 3d5 sp2雜化、sp3雜化 CDEGH

【解析】（1）Fe元素在周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族。（2）①δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)分別為8、6，則配位數(shù)之比為8：6=4：3；②γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4；③δ晶胞為體心立方（堆積），體心立方中含有1+8×1/8=2，體心立方中，體對(duì)角線上為三個(gè)鐵原子相切，則體對(duì)角線為4r，晶胞邊長為： ，晶胞體積為：()3，因此密度是；（3）三氯化鐵晶體的熔沸點(diǎn)較低，易溶于有機(jī)溶劑，因此形成的是分子晶體；（4）①鐵元素是26號(hào)元素，鐵原子核外有26個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式，鐵原子失去3個(gè)電子變?yōu)殍F離子，鐵離子核外有23個(gè)電子，3d電子為其價(jià)電子，鐵離子3d能級(jí)上有5個(gè)電子，4s能級(jí)上沒有電子，所以其價(jià)電子排布式為：3d5；②該化合物中連接雙鍵的碳原子含有3個(gè)σ鍵，為sp2雜化，連接4個(gè)σ鍵的碳原子采用sp3雜化；③同種非金屬元素之間存在非極性鍵，不同非金屬元素之間存在極性鍵，含有孤電子對(duì)和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵一個(gè)π鍵，所以該化合物中碳碳原子之間存在非極性共價(jià)鍵，碳和氧原子或氫原子之間存在極性共價(jià)鍵，鐵離子和氧原子之間存在配位鍵，則該化合物中含有配位鍵、極性鍵、非極性鍵、σ鍵和π鍵，答案選CDEGH。