已知反应3NaH+Fe2O3$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2Fe+3NaOH(1)基态Fe原子核外共有26种运动状态不相同的电子,Fe3+的价电子排布图为．NaH的电子式为Na+[:H]-,1mol NaOH含有的d键数目为.其中O原子的杂化类型为sp3,Fe3+可以和SCN-形成配合物.该反应是典型的可逆反应.说明配位原子配位能力弱� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．已知反应3NaH+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2Fe+3NaOH
（1）基态Fe原子核外共有26种运动状态不相同的电子；Fe³⁺的价电子排布图为

．
（ 2）NaH的电子式为Na⁺[：H]^-；1mol NaOH含有的d键数目为，其中O原子的杂化类型为sp³；Fe³⁺可以和SCN^-形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力弱（填“强”或“弱”）．
（3）上述反应中含Na的化合物晶体类型均为离子晶体；NaH的熔点显著高于NaOH，主要原因是氢负离子的半径小，所以氢化钠的晶格能大于氢氧化钠，所以NaH的熔点显著高于NaOH．
（4）某种单质铁的晶体为体心立方堆积，则铁原子的配位数为8；若r（Fe）表示Fe原子的半径，单质铁的原子空间利用率为$\frac{\frac{8}{3}×π×{r}^{3}（Fe）}{[\frac{4}{\sqrt{3}}r（Fe）]^{3}}$[列出含r（Fe）的计算表达式）]．

分析（1）基态Fe原子有26个电子，所以有26种运动状态不相同的电子；Fe³⁺的价电子排布式为3d⁵；
（2）NaH是离子化合物，阴离子是H^-，NaH的电子式为Na⁺[：H]^-；1mol NaOH含有的σ键数目为1molO-H键，其中O原子三对孤对电子对和一个σ键，杂化类型为 sp³；Fe³⁺可以和SCN^-形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力弱；
（3）氢氧化钠和氢化钠都是离子晶体；而氢负离子的半径小，所以氢化钠的晶格能大于氢氧化钠；
（4）铁为体心立方密堆积，则晶体中Fe原子的配位数为8；该晶胞中总铁原子体积=2×$\frac{4}{3}$πr³，晶胞边长a=$\sqrt{\frac{16}{3}}$r，体心立方晶胞中晶体体积a³=（$\sqrt{\frac{16}{3}}$r）³，晶胞空间利用率=$\frac{铁原子总体积}{晶胞体积}$×100%．

解答解：（1）基态Fe原子有26个电子，所以有26种运动状态不相同的电子；Fe³⁺的价电子排布式为3d⁵，则Fe³⁺的价电子排布图为，
故答案为：26；；
（2）NaH是离子化合物，阴离子是H^-，NaH的电子式为Na⁺[：H]^-；1mol NaOH含有的σ键数目为1molO-H键，所以σ键数目为N_A，其中O原子三对孤对电子对和一个σ键，杂化类型为 sp³；Fe³⁺可以和SCN^-形成配合物，该反应是典型的可逆反应，说明配位原子配位能力弱，
故答案为：Na⁺[：H]^-；N_A；sp³；弱；
（3）氢氧化钠和氢化钠都是离子晶体；而氢负离子的半径小，所以氢化钠的晶格能大于氢氧化钠，故答案为：离子；氢负离子的半径小，所以氢化钠的晶格能大于氢氧化钠，所以NaH的熔点显著高于NaOH；
（4）铁为体心立方密堆积，则晶体中Fe原子的配位数为8；该晶胞中总铁原子体积=2×$\frac{4}{3}$πr³，晶胞边长a=$\sqrt{\frac{16}{3}}$r，体心立方晶胞中晶体体积a³=（$\sqrt{\frac{16}{3}}$r）³，
晶胞空间利用率=$\frac{铁原子总体积}{晶胞体积}$=$\frac{\frac{8}{3}×π×{r}^{3}（Fe）}{[\frac{4}{\sqrt{3}}r（Fe）]^{3}}$，故答案为：8；$\frac{\frac{8}{3}×π×{r}^{3}（Fe）}{[\frac{4}{\sqrt{3}}r（Fe）]^{3}}$．

点评本题是对物质结构知识的综合考查，涉及核外电子排布、晶体类型的判断、晶胞计算等，（4）为易错点、难点，需要学生熟练掌握金属晶胞结构，具备一定的数学计算能力，难度中等．

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