[题目]铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料.请回答下列问题:(1)基态铁原子的价电子排布图为 (2)铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+ Fe3+(填“大于或“小于 ).原因是 .(3)纳米氧化铁能催化火管推进剂NH4ClO4的分解.NH4+的结构式为 (标出配位键).其中氮原子的杂化方式为 ;与 ClO4-互为等电子体的分子或离子为 (任写� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。请回答下列问题:

（1）基态铁原子的价电子排布图为_______

（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+_____Fe3+(填“大于”或“小于”)，原因是____。

（3）纳米氧化铁能催化火管推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______(标出配位键)，其中氮原子的杂化方式为______;与 ClO4-互为等电子体的分子或离子为_________(任写两种)。

（4）金属铁晶体原子采用体心立方堆积。则铁晶体的空间利用率为____ (用含π的式子表示)。

（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为______(填最简整数比)；已知该晶体的密度dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数为______nm(用含d和NA的代数式表示)。

（6）一种铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中心。每个铁原子又为两个八面体共用。则该化合物的化学式为_______。

【答案】小于 Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe3+的3d能级为半充满状态，较稳定 sp3 CCl4、PO43- 1:2:4 Fe3C

【解析】

试题（1）铁是26号元素，3d、4s轨道的电子为价电子；（2）能级全充满、半充满或全空时稳定；（3）NH4+是正四面体结构；N原子价电子对数是；原子数相同、价电子数也相同的分子或离子互为等电子体；（4）晶体的空间利用率为晶胞中原子体积晶胞体积；（5）根据均摊原则计算Fe2+、Fe3+、O2-的个数比；根据计算晶胞边长；（6）根据均摊原则计算化学式；

解析：（1）铁是26号元素，价电子排布图为；（2）Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d能级为半充满状态，较稳定，所以稳定性Fe2+小于Fe3+；（3）NH4+为正四面体结构，结构式为；N原子价电子对数是，氮原子的杂化方式为sp3；与 ClO4-互为等电子体的分子或离子为CCl4、PO43-；（4）铁晶体原子采用体心立方堆积，所以1个晶胞含有铁原子数，设铁原子的半径是a，则晶胞边长是，晶体的空间利用率为；（5）根据均摊原则，每个A中含有Fe2+ -的个数，含每个A中含有O2-数4；每个B中含有Fe2+ -的个数，每个B中含有Fe3+ 的个数4，含每个A中含有O2-数4；根据题意每个铁的氧化物晶胞由4个A和4个B方块组成，所以所以每个晶胞含有Fe2+、Fe3+、O2-的个数分别是8、16、32，比为1:2:4；晶胞的摩尔质量是，设晶胞边长是a nm，则，a=；（6）根据均摊原则每个铁原子又为两个八面体共用，所以铁易碳原子数比是，所以化学式是Fe3C。