Question

8．過渡元素鐵可形成多種配合物，如：[Fe（CN）₆]^4-、Fe（OCN）₆^4-等．
（1）Fe²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶ ．
（2）尿素與氯化鐵形成{Fe[CO（NH₂）₂]₆}Cl₃配合物是一種高效有機(jī)催化劑．C、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞C，該配合物中π鍵和σ鍵的個(gè)數(shù)比為1：8．
（3）研究表明用TiO₂作光催化劑可將CN^-、CO、N₂O、C₂H₄等氧化為N₂、CO₂．下列說法正確的是a、c（選填序號）．
a．N₂O呈直線形        b．N的第一電離能比C小      _C．CO₂和N₂均屬于非極性分子
d．C₂H₄沸點(diǎn)比N₂H₄低得多，主要是因?yàn)镃₂H₄相對分子質(zhì)量小
（4）鐵可形成多種功能性材料．圖為鐵的一種高韌性、高耐磨性合金的晶體結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為FeNi₃C．
（5）納米晶體Mg₂FeH₆是一種貯氫容量大、價(jià)格低廉的儲(chǔ)氫材料．MFeH₆可由Mg 和Fe的粉末在H₂氣氛中反應(yīng)加熱球磨制得，該反應(yīng)分兩步進(jìn)行．第一步反應(yīng)為 Mg+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgH₂，第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MgH₂+FeMg₂FeH₆+Mg．

Answer 1

分析 （1）鐵是26號元素，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）C、N、O三種元素的非金屬性依次增強(qiáng)，電負(fù)性依次增大；1mol{Fe[CO（NH₂）₂]₆}Cl₃配合物中π鍵數(shù)目為1mol，σ鍵數(shù)目為8mol，據(jù)此進(jìn)行分析；
（3）a．互為等電子體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似；
b．同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
c．只含非極性鍵的分子為非極性分子，若分子含有極性鍵，但結(jié)構(gòu)對稱，正負(fù)電荷的中心重合，則為非極性分子；
d．分子間含有氫鍵的沸點(diǎn)較高；
（4）該晶胞中Ni原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，C原子個(gè)數(shù)=1，據(jù)此確定化學(xué)式；
（5）根據(jù)Mg₂FeH₆可由Mg和Fe的粉末為原料在氫氣氣氛中反應(yīng)加熱球磨制得，第一步反應(yīng)為Mg+H₂═MgH₂，從組成上判斷第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）鐵是26號元素，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）同周期自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性：O＞N＞C；1mol{Fe[CO（NH₂）₂]₆}Cl₃配合物中π鍵數(shù)目為1mol，σ鍵數(shù)目為8mol，故配合物中π鍵和σ鍵的個(gè)數(shù)比為1：8，
故答案為：O＞N＞C；1：8；
（3）a．已知N₂O與CO₂互為等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似，已知CO₂為直線形的分子，所以N₂O的空間構(gòu)型為直線形，故a正確；
b．C、N元素處于同一周期，且原子序數(shù)依次增大，但N元素處于第VA族，所以第一電離能順序?yàn)镹＞C，故b錯(cuò)誤；
c．CO₂中含有極性鍵，但結(jié)構(gòu)對稱，正負(fù)電荷的中心重合，屬于非極性分子，N₂中只含非極性鍵，屬于非極性分子，故c正確；
d．N₂H₄分子間可形成氫鍵，而C₂H₄分子間不能形成氫鍵，分子間含有氫鍵的沸點(diǎn)較高，而不是主要是因?yàn)镃₂H₄相對分子質(zhì)量小，故d錯(cuò)誤，
故答案為：a、c；
（4）該晶胞中Ni原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，F(xiàn)e原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，C原子個(gè)數(shù)=1，故化學(xué)式為FeNi₃C，
故答案為：FeNi₃C；
（5）根據(jù)Mg₂FeH₆可由Mg和Fe的粉末為原料在氫氣氣氛中反應(yīng)加熱球磨制得，第一步反應(yīng)為Mg+H₂═MgH₂，從組成上判斷還缺鐵，故反應(yīng)方程式為3MgH₂+FeMg₂FeH₆+Mg，
故答案為：3MgH₂+FeMg₂FeH₆+Mg．

點(diǎn)評 本題考查基態(tài)核外電子排布式書寫，電負(fù)性比較，晶胞化學(xué)式的確定及晶體熔沸點(diǎn)大小比較，側(cè)重考查學(xué)生空間想象能力及計(jì)算能力，本題難度中等．