Question

【题目】铁及铁的化合物在生活、生产中具有广泛应用，如亚铁氰化钾即K4[Fe(CN)6]是食盐中常用的抗结剂、铁基（氟掺杂镨氧铁砷化合物）是高温超导材料、“愚人金”是制备硫酸的主要矿物原料。请按要求回答下列问题。

（1）K4[Fe(CN)6]配合物中存在的作用力类型有__________________________（从“金属键”、“离子键”、“共价键”、“配位键”、“氢键”、“范德华力”中选填）；其中CN－中各原子最外层均满足8电子稳定结构，其电子式为___________________，其中C原子的杂化形式是_____________。

（2）铁基化合物中氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是_____________（填元素符号）。其中氢化物（RH3）的某种性能（M）随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则纵轴M可能表示为_____________________（从“沸点”、“稳定性”、“分子间作用力”、“R—H键能”中选填）。

（3）FeCl3晶体熔点为306 ℃，而FeF3晶体熔点高于1000 ℃，试解释两种化合物熔点差异较大的原因：____________________________________________。

（4）结合下表数据，所得结论：I1(Cu)<I1(Fe)，而I2(Cu)>I2(Fe)。请用所学理论解释：________________________________________。

（5）“愚人金”是铁硫化合物，其晶体的晶胞如上右图所示。该晶体的化学式为______________。

Answer 1

【答案】离子键、共价键、配位键 [：CN：]－ sp杂化 F＞O＞As 稳定性、R—H键能 F比Cl的电负性大，FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体 主要原因是Cu电子排布式为[Ar]3d104s1，失去一个电子变为[Ar]3d10，此时3d能级全满，能量较低，此时再失去第二个电子即3d10中的1个电子所需能量较大（或Fe电子排布式为[Ar]3d64s2，失去一个电子变为[Ar]3d64s1，此时再失去第二个电子即4s1中的电子所需能量较小） FeS2

【解析】

（1）配合物中主要含有离子键、共价键、配位键；因CN-各原子均满足8电子稳定结构，故CN-的电子式为[：CN：]－；根据VSEPR模型计算C原子的杂化类型为sp杂化；

（2）原子的电负性同一周期从左到右依次增大、同一主族从上到下依次减小，故F、O、As的电负性从大到小为F>O>As；因N、P、As三者的非金属性一次减弱，故M可能是稳定性或者R-H键能；

（3）F的电负性较强，FeCl3为分子晶体，微粒之间的作用力是分子间作用力，FeF3位离子键晶体，微粒之间的作用力是离子键，故FeF3的熔点较高；

（4）主要原因是Cu电子排布式为[Ar]3d104s1，失去一个电子变为[Ar]3d10，此时3d能级全满，较稳定能量较低，此时再失去第二个电子需要较大的能量；

（5）从晶体结构中可以看出，Fe2+分布在8个定点和6个面心，故晶胞中含有=4个Fe2+，S22-分布在12条棱和体心上，故晶胞中含有=4个S22-，故分子式为FeS2。