铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物广泛应用于生活、生产、国防等领域。(1)Fe2+是构*体血红蛋白(如图1所...
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铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物广泛应用于生活、生产、国防等领域。
(1)Fe2+是构*体血红蛋白(如图1所示)的重要元素,基态Fe2+简化的电子排布式为___________;用物质结构与*质知识分析Fe2+在空气中容易被氧化成Fe3+的主要原因:_________________________________________。
(2)血红蛋白中所含非金属元素的电负*由小到大的顺序为___________;碳原子的杂化轨道类型为__________________杂化。
(3)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂等。1mol[Fe(CO)5]分子中含有____mol 的σ键,与CO 互为等电子体的离子的化学式为___________________________(写一种)。
(4)据报道,工业上可电解熔融的FeO、Fe2O3 冶炼高纯铁。Fe2O3 的熔点____________(填“高于”或“低于”) FeO 的熔点,理由是____________________________________________。
(5)铁晶体有面心立方、体心立方。在这两种晶体中铁的配位数之比为______________。
(6)某种氮化铁晶体的晶胞如图2 所示。已知:该晶胞边长、高分别为a nm、b nm,NA=6.02×1023 mol-l
①该氮化铁晶体的化学式为______________。
②列式表示该氮化铁晶体的密度_________________________________________。
【回答】
【*】 (1). [Ar]3d6 (2). Fe3+的3d轨道半充满,较稳定,Fe2+容易被氧化为Fe3+ (3). H、C、N、O (4). sp3 、sp2 (5). 10 (6). CN- (7). 高于 (8). Fe3+所带电荷数大于Fe2+,Fe3+的半径小于Fe2+,所以Fe2O3 的晶格能大于FeO,熔点高于FeO。 (9). 3:2 (10). Fe3N (11). 364/(3 NA a2b)g/nm3
【解析】本题主要考查物质结构。
(1)基态Fe2+简化的电子排布式为[Ar]3d6;用物质结构与*质知识分析Fe2+在空气中容易被氧化成Fe3+的主要原因:Fe3+的3d轨道半充满,较稳定,Fe2+容易被氧化为Fe3+。
(3)[Fe(CO)5]分子中CO分子含有一个σ键,每个CO分子与Fe原子之间有一个σ键,共10个σ键,所以1mol[Fe(CO)5]分子中含有10mol 的σ键,与CO 互为等电子体的离子的化学式为CN-。
(4)Fe2O3 的熔点高于FeO 的熔点,理由是Fe3+所带电荷数大于Fe2+,Fe3+的半径小于Fe2+,所以Fe2O3 的晶格能大于FeO,熔点高于FeO。
(5)铁的面心立方晶体中配位数是12,体心立方晶体中配位数是8。在这两种晶体中铁的配位数之比为3:2。
(6)①晶胞平均含有6个铁原子、2个氮原子,所以该氮化铁晶体的化学式为Fe3N。
②晶胞底面积为底面积为3a2,晶胞体积为3a2b,该氮化铁晶体的密度为364/(3 NA a2b)g/nm3。
知识点:物质结构 元素周期律
题型:推断题
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