Question

4．黄血盐（亚铁氰化钾，K₄[Fe（CN）₆]）易溶于水，广泛用作食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10mg•kg^-1．黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾．回答下列问题：
（1）基态Fe²⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶ ，未成对电子数为1；K₄[Fe（CN）₆]中Fe²⁺与CN^-两种离子之间的作用力是配位键．
（2）CN^-中碳原子的杂化方式为sp；1mol CN^-中含有π键的数目为2N_A．
（3）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN^-是等电子体的气态化合物，该气态化合物为双原子分子，它的键线式为C≡O；该反应的化学方程式为：K₄Fe（CN）₆+6H₂SO₄+6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K₂SO₄+FeSO₄+3（NH₄）₂SO₄+6CO↑．
（4）某含铁化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为FeCuS₂；其密度的表达式为$\frac{4×184g}{6.02×1{0}^{23}×1030×1{0}^{-10}×（524×1{0}^{-10}）^{2}cm}$．
[提示：长、宽相等，1pm=10^-10cm]．

Answer 1

分析 （1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成Fe²⁺，根据构造原理书写Fe²⁺核外电子排布式，根据电子排布式可知未成对电子数，提供空轨道的原子和提供孤电子对的原子之间易形成配位键；
（2）根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式；1个CN^-中含有2个π键；
（3）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，说明元素化合价不变，生成硫酸盐和一种与CN^-是等电子体的气态化合物，根据元素守恒知该气态化合物是CO，根据反应物和生成物、反应条件写出反应方程式；
（4）根据均摊法可知，铁原子的数目为4×$\frac{1}{4}$+6×$\frac{1}{2}$=4，铜原子数为8×$\frac{1}{8}$$+4×\frac{1}{2}$+1=4，硫原子数为8，据此判断化学式，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe²⁺，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ，未成对电子数为1，亚铁离子含有空轨道，N原子含有孤电子对，所以能形成配位键，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ； 1；配位键；
（2）CN^-中碳原子含有2个σ键且不含孤电子对，所以碳原子的杂化方式为 sp；1个CN^-中含有2个π键，所以1molCN^-中含有π键的数目为2N_A个，
故答案为：sp；2N_A；
（3）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，说明元素化合价不变，生成硫酸盐和一种与CN^-是等电子体的气态化合物，根据元素守恒知该气态化合物是CO，键线式为C≡O，铁元素存在于硫酸亚铁中，钾元素存在于硫酸钾中，所以该反应方程式为：K₄Fe（CN）₆+6H₂SO₄+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2K₂SO₄+FeSO₄+3（NH₄）₂ SO₄+6CO↑，
故答案为：C≡O；K₄Fe（CN）₆+6H₂SO₄+6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2K₂SO₄+FeSO₄+3（NH₄）₂ SO₄+6CO↑；
（4）根据均摊法可知，铁原子的数目为4×$\frac{1}{4}$+6×$\frac{1}{2}$=4，铜原子数为8×$\frac{1}{8}$$+4×\frac{1}{2}$+1=4，硫原子数为8，所以化学式为FeCuS₂，根据ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4×（64+56+32×2）}{{N}_{A}}}{1030pm×524pm×524pm}$=$\frac{4×184g}{6.02×1{0}^{23}×1030×1{0}^{-10}×（524×1{0}^{-10}）^{2}cm}$，
故答案为：FeCuS₂；$\frac{4×184g}{6.02×1{0}^{23}×1030×1{0}^{-10}×（524×1{0}^{-10}）^{2}cm}$．

点评 本题考查较综合，涉及电子排布式的书写、杂化方式的判断、配位数的计算等知识点，难点是配位数的计算，同时考查学生空间想象能力，难度较大．