Question

【題目】鋁、鐵在生活、生產(chǎn)中有著廣泛的用途，請(qǐng)回答下列問題。

(1)Fe2+的M層電子排布式____________。元素Fe與Mn的第三電離能分別為I3(Fe)、I3(Mn)，則I3(Fe)______I3(Mn)(填“>”、“<")。

(2)第四周期中，與Al原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有_______種。氣態(tài)氯化鋁的分子組成為(AlCl3)2，其中Al、Cl均達(dá)8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Al原子的雜化方式為_________。根據(jù)等電子原理，AlO2－的空間構(gòu)型為____________。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明：通常狀態(tài)下并不存在NaAlO2 ， Al(OH)3溶于強(qiáng)堿溶液形成的陰離子，實(shí)際是因?yàn)?/span>Al(OH)3分子中鋁原子最外層電子數(shù)未達(dá)到飽和 ，能與OH－離子形成配位鍵，Al(OH)3與堿反應(yīng)時(shí)只能中和1molOH－,表現(xiàn)為一元酸，寫出Al(OH)3表現(xiàn)酸性的電離的方程式______________；

(3)Fe(CO)5的熔點(diǎn)為-20℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于乙醚，在Fe(CO)5中鐵的化合價(jià)為_______，在Fe(CO)5中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為______。　

(4)配位化合物K3[Fe(CN)n]遇亞鐵離子會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，因此可用于檢驗(yàn)亞鐵離子，已知鐵原子的最外層電子數(shù)和配體提供電子數(shù)之和為14，求n=_____。產(chǎn)生的藍(lán)色沉淀的化學(xué)式____________。

Answer 1

【答案】3s23p63d6 < 4 sp3 直線形 Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]－+ H+ 0 1:1 6 Fe3 [Fe(CN)6]2

【解析】

（1）Fe的原子序數(shù)為26，基態(tài)Fe2+的電子為24；由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)，而Fe2+到Fe3+時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)；

（2）Al原子未成對(duì)電子數(shù)為1；（AlCl3）2分子中鋁離子與4個(gè)配位的氯離子成鍵，其中3個(gè)為共價(jià)鍵，一個(gè)為配位鍵；；AlO2－與CO2的原子個(gè)數(shù)都為3,價(jià)電子數(shù)都為16，互為等電子體；氫氧化鋁發(fā)生酸式電離時(shí)，與水電離出的氫氧根形成配位鍵電離出[Al(OH)4]－，使溶液呈酸性；

（3）Fe（CO）5中鐵元素的化合價(jià)為0價(jià)；Fe(CO)5中CO與鐵原子之間有5個(gè)σ鍵，每個(gè)CO分子中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；

（4）在配位化合物K3[Fe（CN）n]中每個(gè)配體可以提供一對(duì)電子，而鐵原子最外層有2個(gè)電子，據(jù)鐵原子的最外層電子數(shù)和配體提供電子數(shù)之和為14，可得2+2n=14。

（1）Fe的原子序數(shù)為26，基態(tài)Fe2+的電子為24，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d6；由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2+到Fe3+時(shí)，3d能級(jí)由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，需要的能量相對(duì)要少，故答案為：3s23p63d6；<；

（2）Al原子未成對(duì)電子數(shù)為1，第四周期各金屬元素中，未成對(duì)電子數(shù)也為1的有K，Sc，Cu，Ga，共有4種；氣態(tài)氯化鋁組成為二聚體（AlCl3）2，其中Al、Cl均達(dá)8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，說明分子中鋁離子與4個(gè)配位的氯離子成鍵，其中3個(gè)為共價(jià)鍵，一個(gè)為配位鍵，Al原子的雜化方式為sp3雜化；AlO2－與CO2的原子個(gè)數(shù)都為3,價(jià)電子數(shù)都為16，互為等電子體，CO2的空間構(gòu)型為直線形，則AlO2－的空間構(gòu)型為直線形；由Al(OH)3分子中鋁原子最外層電子數(shù)未達(dá)到飽和 ，能與OH－離子形成配位鍵，Al(OH)3與堿反應(yīng)時(shí)只能中和1molOH－，表現(xiàn)為一元酸可知，氫氧化鋁發(fā)生酸式電離時(shí)，與水電離出的氫氧根形成配位鍵電離出[Al(OH)4]－，使溶液呈酸性，電離方程式為Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]－+ H+，故答案為：4；sp3雜化；直線形；Al(OH)3 + H2O [Al(OH)4]－+ H+；

（3）Fe（CO）5中鐵元素的化合價(jià)為0價(jià)；Fe(CO)5中CO與鐵原子之間有5個(gè)σ鍵，每個(gè)CO分子中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，Fe(CO)5中σ鍵為10，,π鍵為10，σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為1:1，故答案為：0；1:1；

（4）在配位化合物K3[Fe（CN）n]中每個(gè)配體可以提供一對(duì)電子，而鐵原子最外層有2個(gè)電子，據(jù)鐵原子的最外層電子數(shù)和配體提供電子數(shù)之和為14，可得2+2n=14，所以n=6；K3[Fe（CN）6]與亞鐵離子反應(yīng)生成Fe3 [Fe(CN)6]2藍(lán)色沉淀，故答案為：6；Fe3[Fe(CN)6]2。