题目内容
【题目】铁及其化合物在生活、生产、国防等方面有广泛应用。
(1)基态铁原子的价电子排布式为________。
(2)Fe2＋易被氧化成Fe3＋，从微粒结构上分析其主要原因是________。
(3)原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。金属铁是体心立方晶系，其构型如图。其中原子坐标参数A(0,0,0)、B(1,0,0)，则C原子的坐标参数为________。
若晶胞参数为apm，假定金属铁原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切，则铁原子的半径为________pm。
(4)FeO是离子晶体，其晶格能可通过下图的循环得到，则FeO的晶格能为________。
(5)下图是
晶体的晶胞示意图。
①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的_____空隙中(填空间结构)。
②若晶胞的体对角线长为anm，则Fe3O4晶体的密度为___
(阿伏加德罗常数用NA表示)
【答案】3d64s2 Fe3＋的3d轨道为半充满，较稳定，Fe2＋易被氧化成Fe3＋ (
,,) 
3902kJ·mol－1 正四面体 
【解析】
(1)铁原子为26号元素，根据核外电子排布规律，3d、4s能级上的电子是其价电子，其价电子排布式3d64s2；
(2)Fe原子失去2个电子形成Fe2＋，失去3个电子形成Fe3＋，则Fe2＋、Fe3＋的价电子排布分别为3d6、3d5，Fe3＋的3d轨道为半充满，较稳定，Fe2＋易被氧化成Fe3＋；
(3)已知A、B的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(1,0,0)，以A为晶胞坐标原点，C在立方体的中心，则C的原子坐标为(,,)；
假设Fe原子的半径为rpm，则(4r)2=3a2，则r=pm；
(4)晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，有图可知，Fe2＋(g)和O2－(g)形成1molFeO晶体时，释放3902kJ的热量，则晶格能为3902kJ·mol－1；
(5)晶胞中Fe2＋周边有4个O2－，处于O2－围成的正四面体空隙中；
若晶胞的体对角线为anm，则晶胞棱长=
，晶胞体积为=
。晶胞中Fe2＋个数为1；在晶胞中，有4个位于顶点，为8个晶胞所共有，有3个位于面心，为2个晶胞所共有，则一个晶胞中有
个；有12个O2－在棱上，为4个晶胞所共有，有1个在体心，则一个晶胞中有
，则一个晶胞中含有1个Fe2＋、2个Fe3＋、4个O2－，则Fe3O4晶体的密度为
。
