Question

铁合金及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途．
（1）已知铁是26号元素，写出Fe²⁺的电子排布式

 

．
（2）已知三氯化铁固体在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁（Fe₂Cl₆）分子的气体，该分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构，则该分子的结构式为

 

，你认为该分子是否为平面形分子？

 

．
（3）六氰合亚铁酸钾K₄[Fe（CN）₆]俗称黄血盐，它可用做显影剂，该化合物中存在的化学键类型有

 

（从下列选项中选填：A．离子键   B．共价键   C．金属键   D．配位键   E．氢键）．黄血盐在溶液中可电离出极少量的CN^-，CN^-与

 

互为等电子体（填一种即可）．CN^-还可与H⁺结合形成一种弱酸--氢氰酸（HCN），HCN分子中碳原子的杂化轨道类型是

 

，该分子的键α和π键数目分别为

 

．
（4）黄血盐溶液与Fe³⁺反应可生成一种蓝色沉淀，该物质最早由1704年英国普鲁士的一家染料厂的工人发现，因此取名为普鲁士蓝，化学式可表示为K_xFe_y（CN）_z．研究表明它的晶体的结构特征是Fe²⁺、Fe³⁺分别占据立方体的顶点，且自身互不相邻，而CN^-位于立方体的棱上与Fe²⁺、Fe³⁺配位，K⁺填充在上述微粒形成的部分空隙中．忽略K⁺，该晶体的结构示意图如下四幅图所示：

根据甲图可得普鲁士蓝的化学式为

 

，忽略K⁺，上述四幅晶体结构图中，图

 

是普鲁士蓝的晶胞．若把CN^-看成直线，则该晶胞与《选修3》教材上的

 

（填化学式）的晶胞结构图高度类似．

Answer 1

分析：（1）铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层电子生成亚铁离子，根据构造原理书写亚铁离子核外电子排布式；
（2）铁原子最外层2个电子，氯原子最外层7个电子，二聚三氯化铁（Fe₂Cl₆）分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构，则3个氯原子和铁原子形成3个共价键，一个氯原子和铁原子形成配位键，据此写出其结构式；该分子中每个铁原子生成四个共价键，则铁原子和四个氯原子形成正四面体结构；
（3）K₄[Fe（CN）₆]中阴阳离子之间存在离子键，铁原子和配体之间存在配位键，非金属元素之间易形成共价键；氢氰根离子和CO为等电子体；根据价层电子对互斥理论确定其杂化类型；共价单键为α键，共价三键中含有一个α键和两个π键；
（4）利用均摊法确定其化学式；晶胞为其最小重复单位；根据丁的图知，与氯化钠晶胞相似．

解答：解：（1）铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子生成亚铁离子，根据构造原理知，亚铁离子的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；
（2）铁原子最外层2个电子，氯原子最外层7个电子，二聚三氯化铁（Fe₂Cl₆）分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构，则3个氯原子和铁原子形成3个共价键，一个氯原子和铁原子形成配位键，所以其结构式为；
该分子中每个铁原子生成四个共价键，则铁原子和四个氯原子形成正四面体结构，则该分子不是平面形结构，
故答案为；否；
（3）K₄[Fe（CN）₆]中钾离子和酸根离子之间存在离子键，铁原子和配体之间存在配位键，氮原子和碳原子之间易形成共价键；
氢氰根离子和CO为等电子体；HCN的结构式为H-C≡N，碳原子含有2个α键，所以碳原子为sp杂化；共价单键为α键，共价三键中含有一个α键和两个π键，则氢氰酸中含有2个α键和2个π键，
故答案为：ABD；CO；sp；2和2；
（4）氢氰根离子个数=12×

1

4

=3，亚铁离子个数=4×

1

8

=

1

2

，铁离子个数=4×

1

8

=

1

2

，则其化学式为KFe₂（CN）₆；晶胞为其最小重复单位，根据其重复知，丁为其晶胞；根据丁的图知，该晶胞中铁离子和亚铁离子个数都是4，与氯化钠晶胞相似，
故答案为：KFe₂（CN）₆；丁；NaCl．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞的计算、等电子体、原子的杂化方式、配位键等知识点，会根据价层电子对互斥理论确定原子的杂化方式，会利用均摊法确定化学式，难度中等．