题目内容

8.过渡元素铁可形成多种配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等.
(1)与CN-互为等电子体的一种单质分子为N2 (填化学式);
(2)在[Fe(CN)6]4-中Fe元素的化合价为+2.
(3)l mol Fe(CN)63-中含有σ键的数目为12NA(或12×6.02×1023).
(4)铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)5晶体属于分子晶体 (填晶体类型).
(5)铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构,其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成.已知小立方体如图所示.该合金的化学式为AlFe3.

分析 (1)原子个数相等、价电子数相等的微粒是等电子体;
(2)CN-的化合价是-1价,该微粒化合价代数和为-4,据此判断Fe元素化合价;
(3)共价单键为σ键,1molCN-中含有2molπ键,1molσ键;
(4)分子晶体的熔沸点较低;
(5)正方体中,顶点上的原子被8个晶胞占有,面上的原子被2个晶胞占有,棱上的原子被4个晶胞占有,体心上的原子被1个晶胞占有,利用均摊法计算各种原子个数,从而确定化学式.

解答 解:(1)原子个数相等、价电子数相等的微粒是等电子体,氢氰根离子中含有2个原子、价电子数是10,与CN-互为等电子体的一种单质分子为N2,故答案为:N2;
(2)CN-的化合价是-1价,该微粒化合价代数和为-4,则Fe元素化合价=(-4)-(-1)×6=+2,故答案为:+2;
(3)在配合物Fe(CN)63-中,CN-与铁离子之间有6个配位键,在每个CN-内部有一个共价键,所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12NA(或12×6.02×1023);
故答案为:12NA(或12×6.02×1023);
(4)铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,根据分子晶体的物理性质:分子晶体熔沸点低,易溶于有机溶剂,所以属于分子晶体,
故答案为:分子晶体;
(5)正方体中,Fe原子个数=1+4×$\frac{1}{8}$=$\frac{3}{2}$、Al原子个数=4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$,所以Al、Fe原子个数之比=$\frac{1}{2}$:$\frac{3}{2}$=1:3,所以该合金的化学式为AlFe3,故答案为:AlFe3.

点评 本题考查物质结构和性质,为高频点,涉及晶胞计算、晶体类型判断、化学键、等电子体等知识点,利用均摊法、晶体性质等知识点分析解答,注意(3)中配位键也属于共价键且属于σ键,为易错点.

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