题目内容
【题目】铁及其化合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轨道表达式为_____________________ 。
（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箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为_________________(标出配位键)，空间构型为_______________，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有______(任写一种)。
（4）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该氧化物中Fe2+、Fe3+、O3-的个数比为___________(填最简整数比)。
（5）铁有δ、γ、α三种同素异形体，如下图所示。
γ-Fe晶体的一个晶胞中所含有的铁原子数为________，δ-Fe、α-Fe两种晶胞中铁原子的配位数之比为_________。
已知δ-Fe晶体的密度为dg/cm3，NA表示阿伏伽德罗常数的数值，则Fe原子半径为_______Pm(列表达式)。
【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能级为半满状态较稳定 
正四面体形 sp3杂化 CCl4、PO43- 1：2：4 4 4：3 
【解析】（1））Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，基态铁原子电子排布为的价电子轨道表达式为
；正确答案：
。
（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+，稳定性Fe2+小于Fe3+，原因是Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，Fe3+的3d能级为半满状态较稳定；正确答案：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能级为半满状态较稳定。
（3）纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为
，空间构型为正四面体形，其中氮原子的价层电子对为4，杂化方式为sp3杂化；ClO4-是5原子、32价电子的离子，与ClO4-互为等电子体的分子或离子有CCl4、PO43-；正确答案：
；正四面体形 ； sp3杂化.； CCl4、PO43- 。
（4）A含有1.5个亚铁离子、4个氯离子，B含有0.5个亚铁离子、4个氧离子、4个铁离子，则该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为1:2:4；正确答案：1：2：4。
（5）γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为8×1/8+6×1/2=4，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别为8、6，则配位数之比为8：6=4：3，由晶胞图可知，δ型晶体铁晶胞中Fe原子数目为8×1/8+1=2，晶胞质量为
g，δ型晶体铁的密度为dg/cm3，晶胞体积为g÷dg/cm3=
cm3，则晶胞棱长=
cm，处于体对角线上的原子相邻，则4r=cm×
，故r=
×cm=××1010pm，故答案为：4；4：3；××1010。正确答案：4 ； 4：3； . 
。
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