题目内容
【题目】K4[Fe(CN)6]可用于生产油漆、药物等。
(1)Fe2+的核外电子排布式为_____。
(2)CN﹣中C原子轨道的杂化类型为_____。与CN﹣互为等电子体的一种分子的结构式为_____。
(3)[Cu(H2O)4]2+结构示意图如图所示。[Fe(CN)6]4﹣结构示意图如图所示,请在图中相应位置补填配体_________。
(4)已知3K4Fe(CN)612KCN+Fe3C+3C+(CN)2↑+2N2↑.(CN)2分子中σ键与π键的数目比n(σ):n(π)=_____。
(5)铁触媒是合成氨反应的催化剂,其表面存在氮原子。氮原子在铁表面上的单层附着局部示意如图所示。则铁表面上氮原子与铁原子的数目比为_____。
【答案】[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 sp N≡N或C≡O 3∶4 1∶2
【解析】
(1)根据泡利原理与洪特规则书写其核外电子排布式;
(2)依据原子的杂化理论判断其杂化类型,再结合等电子体原理分析找出其等电子体;
(3)根据配合物理论,分析出提供孤电子对的原子为C,结合[Cu(H2O)4]2+结构示意图作答即可;
(4)根据C和N原子满足8电子稳定结构,正确书写其结构式,根据共价键理论找到分子中σ键与π键的数目;
(5)该晶面上每个N原子周围有4个Fe原子、每个Fe原子周围有2个N原子,利用均摊法计算铁颗粒表面上Fe、N原子数的比值;
(1)Fe的原子序数为26,Fe2+的核外电子数为24,Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6,
故答案为:[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6;
(2)CN-的杂化轨道数为2,未杂化的2个p轨道形成2个π键,故其采用sp杂化方式;N2或CO分子与CN-的原子数均为2,价层电子数均为10,互为等电子体,则与CN-互为等电子体的一种分子的结构式为N≡N或C≡O,
故答案为:sp;N≡N或C≡O;
(3)[Fe(CN)6]4-的配位数为6,从图中可以看出,配体中的C原子提供孤对电子与中心离子Fe2+形成配位键,故其结构示意图可表示为:,
故答案为:;
(4)(CN)2分子的结构式为N≡C-C≡N,根据一个共价单键为一个σ键,一个共价三键为一个σ键和2个π键可知,则该分子内分子中σ键有3个,π键有4个,则CN)2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=3:4,
故答案为:3:4;
(5)该晶面上每个N原子周围有4个Fe原子、每个Fe原子周围有2个N原子,利用均摊法知,铁表面上氮原子与铁原子的数目比为=: = 1:2,
故答案为:1:2。