Question

【題目】鐵及其化合物是日常生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的材料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為_____________________ 。

（2）鐵元素常見(jiàn)的離子有Fe2+和Fe3+，穩(wěn)定性Fe2+____Fe3+(填“大于”“”或“小于”)，原因是______________________ 。

（3）納米氧化鐵能催化火箭推進(jìn)劑NH4ClO4的分解，NH4+的結(jié)構(gòu)式為_________________(標(biāo)出配位鍵)，空間構(gòu)型為_______________，其中氮原子的雜化方式為_______________；與ClO4-互為等電子體的分子或離子有______(任寫(xiě)一種)。

（4）某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示，它由A、B方塊組成。則該氧化物中Fe2+、Fe3+、O3-的個(gè)數(shù)比為___________(填最簡(jiǎn)整數(shù)比)。

（5）鐵有δ、γ、α三種同素異形體，如下圖所示。

γ-Fe晶體的一個(gè)晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為________，δ-Fe、α-Fe兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為_________。

已知δ-Fe晶體的密度為dg/cm3，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值，則Fe原子半徑為_______Pm(列表達(dá)式)。

Answer 1

【答案】 小于 Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6，Fe3+的價(jià)電子排布式為3d5，Fe3+ 的3d能級(jí)為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定 正四面體形 sp3雜化 CCl4、PO43- 1：2：4 4 4：3

【解析】（1））Fe元素為26號(hào)元素，原子核外有26個(gè)電子，所以核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，基態(tài)鐵原子電子排布為的價(jià)電子軌道表達(dá)式為；正確答案：。

（2）鐵元素常見(jiàn)的離子有Fe2+和Fe3+，穩(wěn)定性Fe2+小于Fe3+，原因是Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6，F(xiàn)e3+的價(jià)電子排布式為3d5，F(xiàn)e3+的3d能級(jí)為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定；正確答案：小于 ； Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6，Fe3+的價(jià)電子排布式為3d5，Fe3+ 的3d能級(jí)為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定。

（3）納米氧化鐵能催化火箭推進(jìn)劑NH4ClO4的分解，NH4+的結(jié)構(gòu)式為，空間構(gòu)型為正四面體形，其中氮原子的價(jià)層電子對(duì)為4，雜化方式為sp3雜化；ClO4-是5原子、32價(jià)電子的離子，與ClO4-互為等電子體的分子或離子有CCl4、PO43-；正確答案：；正四面體形 ； sp3雜化.； CCl4、PO43- 。

（4）A含有1.5個(gè)亞鐵離子、4個(gè)氯離子，B含有0.5個(gè)亞鐵離子、4個(gè)氧離子、4個(gè)鐵離子，則該氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的個(gè)數(shù)比為1:2:4；正確答案：1：2：4。

（5）γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，δ、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，由晶胞圖可知，δ型晶體鐵晶胞中Fe原子數(shù)目為8×1/8+1=2，晶胞質(zhì)量為g，δ型晶體鐵的密度為dg/cm3，晶胞體積為g÷dg/cm3=cm3，則晶胞棱長(zhǎng)=cm，處于體對(duì)角線上的原子相鄰，則4r=cm×，故r=×cm=××1010pm，故答案為：4；4：3；××1010。正確答案：4 ； 4：3； . 。