题目内容

5．过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe（CN）6]4-、Fe（SCN）3等．
（1）基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64S2或[Ar]3d64s2．
（2）科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN-转化为OCN-，并最终氧化为N2、CO2．OCN-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C．
（3）与CN-互为等电子体的一种分子为CO或N2（填化学式）；1molFe（CN）63-中含有σ键的数目为12×6.02×1023个或12NA．
（4）铁的另一种配合物Fe（CO）5熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe（CO）5晶体属于分子晶体（填晶体类型）．
（5）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成．已知小立方体如图所示，该合金的化学式为AlFe3．

分析 （1）根据铁的原子序数为26，结合能量最低原理书写基态原子的电子排布式；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；
（3）原子个数相等且价电子数相等的分子或离子为等电子体；1molFe（CN）63-中CN含有C、N三键，其中1个是σ键，N原子有孤对电子，铁原子有空轨道，所以每个铁离子与CN-形成4个配位键，所以共用6个σ键，1molFe（CN）63-中含有σ键数为12mol；
（4）依据Fe（CO）5的熔沸点低，且易溶于四氯化碳判断晶体类型；
（5）依据正方体中，顶点上的原子被8个晶胞占有，体心上的原子被1个晶胞占有，铁铝合金晶胞结构铝原子的数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；铁原子数目为1+4×$\frac{1}{8}$=$\frac{3}{2}$，所以铝原子与铁原子个数之比为1：3．

解答 解：（1）铁的原子序数为26，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；
（2）同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C．由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）CN-含有2个原子，价电子总数为4+5+1=10，故其等电子体为氮气分子、CO等，1molFe（CN）63-中CN含有C、N三键，其中1个是σ键，N原子有孤对电子，铁原子有空轨道，所以每个CN-与铁离子形成6个配位键，所以共用12个σ键，1molFe（CN）32-中含有σ键数为12mol，个数为：12NA，
故答案为：CO或N2；12×6.02×1023个或12NA；
（4）Fe（CO）3的熔沸点低，且易溶于四氯化碳，依据分子晶体熔沸点低，且存在相似相溶原理，可知Fe（CO）3为分子晶体，
故答案为：分子晶体；
（5）依据铁铝合金晶胞结构铝原子的数目为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；铁原子数目为1+4×$\frac{1}{8}$=$\frac{3}{2}$，所以铝原子与铁原子个数之比为1：3，该铁铝合金的化学式为：AlFe3，
故答案为：AlFe3．

点评 本题考查较为综合，涉及电子排布式、电负性、σ键数以及晶体结构分析等知识，题目难度中等，注意同一周期中第一电离能的变化趋势及异常现象，为易错点．

练习册系列答案
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