Question

7．鐵與人們的生活息息相關(guān)，其單質(zhì)及其化合物有著廣泛的用途．鐵與O₂、CO等氣體反應(yīng)，也能與硝酸、乙酸等酸性物質(zhì)反應(yīng)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Fe²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶ ．
（2）與CO互為等電子體的陰離子是CN^-或O₂^2-．
（3）乙酸和尿素（CO（NH₂）₂）相對(duì)分子質(zhì)量接近，但乙酸熔沸點(diǎn)比尿素高，其原因是乙酸中能形成分子間氫鍵．
（4）配合物Fe（CO）₅結(jié)構(gòu)式如圖1：

分子中碳原子的軌道雜化類型是sp雜化；1mol Fe （CO）₅分子中含有σ鍵的數(shù)目為10N_A．
（5）某晶胞中Fe²⁺、Fe³⁺離子分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，CN^-位于立方體棱心上，結(jié)構(gòu)如圖2所示．此晶胞中Fe²⁺、Fe³⁺和CN^-的個(gè)數(shù)比為1：1：5．

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(shū)寫(xiě)Fe²⁺核外電子排布式；
（2）原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的分子或離子為等電子體；
（3）乙酸中能形成分子間氫鍵；
（4）每個(gè)碳周圍都有2個(gè)σ，或都是直線型，所以碳原子的軌道雜化類型是sp雜化，1mol Fe （CO）₅分子中含有σ鍵的數(shù)目為10 N_A；
（5）應(yīng)均攤法計(jì)算Fe²⁺、Fe³⁺和CN^-的個(gè)數(shù)比．

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）CO含有2個(gè)原子，且其價(jià)電子數(shù)是10，而CN^-或過(guò)氧根中含有2個(gè)原子，且其價(jià)電子數(shù)是10，與CN^-或過(guò)氧根等，故答案為：CN^-或O₂^2-；
（3）乙酸中能形成分子間氫鍵導(dǎo)致乙酸熔沸點(diǎn)比尿素高，故答案為：乙酸中能形成分子間氫鍵；
（4）每個(gè)碳周圍都有2個(gè)σ，或都是直線型，所以碳原子的軌道雜化類型是sp雜化，1mol Fe （CO）₅分子中含有σ鍵的數(shù)目為10 N_A，故答案為：sp雜化；10 N_A；  
（5）Fe²⁺、Fe³⁺和CN^-的個(gè)數(shù)比為4×$\frac{1}{8}$：4×$\frac{1}{8}$：10×$\frac{1}{4}$=1：1：5，故答案為：1：1：5．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道結(jié)構(gòu)化學(xué)模塊知識(shí)題目，綜合性較強(qiáng)，涉及等電子體、核外電子排布、氫鍵等知識(shí)，難度較大．