Question

物质中铁含量的测定方法是多种多样的．
I．土壤中铁含量的测定是先将Fe³⁺还原为Fe²⁺，然后使Fe³⁺与邻啡罗啉（）结合显橙红色，再用比色法测定．其中涉及以下反应：4FeCl₃+2NH₂OH?HCl═4FeCl₂+N₂O↑+6HCI+H₂O
（1）基态Fe²⁺的核外电子排布式为

 

．
（2）羟胺（NH₂OH）中采用sp³杂化的原子是

 

；羟胺极易溶于水，主要原因是

 

．
（3）羟胺的组成各元素中，元素的第一电离能（I₁）由大到小的顺序为

 

（用元素符号表示）．
（4）吡啶．和邻啡罗啉都是含氮的有机物，l mol吡啶中含有Q键的物质的量为

 

 mol．
Ⅱ．奶粉中铁含量的测定是在酸性介质中使Fe³⁺与K₄Fe（CN）₆生成普鲁士蓝
（Ⅱ）（化学式为Fe₄[Fe（CN）₆]₃），再用光度法测定铁的含量．反应原理如下：
3K₄Fe（CN）₆+4FeCl₃═Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓+12KCl
（5）Fe₄[Fe（CN）₆]₃是一种配合物，其中含有的化学键有

 

；
a．共价键    b．氢键    c．配位键    d．金属键    e．霄键
（6）若K₄Fe（CN）₆和FeCl₃的物质的量按某种比例发生反应，可生成普鲁士蓝（I），其晶胞结构如图所示：据此判断普鲁士蓝（I）中n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n （Fe²⁺）：n （CN^-）=

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：

分析：Ⅰ（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去3个电子变成铁离子，根据构造原理写出亚铁离子核外电子排布式；
（2）根据价层电子对互斥理论确定羟胺NH₂OH中存在sp³杂化的原子；根据分子间作用力结合相似相溶原理解释；
（3）根据元素周期律，非金属性强的元素第一电离能大，但由于第ⅤA族元素最外层p轨道是稳定结构，所以该族元素的第一电离能高于相邻同周期的元素；
（4）根据吡啶的结构简式可知，每个吡啶分子中含有11个φ键；
Ⅱ（5）根据配合物的结构特点判断化学键类型；
（6）利用均摊法计算以及电荷守恒来分析．

解答： 解：Ⅰ（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去3个电子变成铁离子，Fe³⁺在基态时，核外电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶；
故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶；
（2）羟胺分子中，价层电子对为4的原子有N、O原子，所以采用sp³杂化的原子有N、O原子，由于羟胺与水分子之间可以形成氢键，所以羟胺极易溶于水，
故答案为：N、O；羟胺与水分子之间可以形成氢键；
（3）羟胺含有N、H、O三种元素，根据元素周期律，非金属性强的元素第一电离能大，但由于第ⅤA族元素最外层p轨道是稳定结构，所以该族元素的第一电离能高于相邻同周期的元素，所以N、H、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H，
故答案为：N＞O＞H；
（4）根据吡啶的结构简式可知，每个吡啶分子中含有11个φ键，所以l mol吡啶中含有φ键的物质的量为11 mol，故答案为：11；
Ⅱ（5）Fe₄[Fe（CN）₆]₃是一种配合物，根据配合物的结构特点可知，配合物中含有共价键、配位键、离子键，故选ac；
（6）④Fe³⁺离子的个数为：4×

1

8

=

1

2

；Fe²⁺离子的个数为：4×

1

8

=

1

2

；CN^-离子的个数为：12×

1

4

=3，根据电荷守恒：N（K⁺）+N（Fe³⁺）×3+N（Fe²⁺）×2=N（CN^-），得N（K⁺）=

1

2

，所以普鲁士蓝中 n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）：n（CN^-）=1：1：1：6，
故答案为：1：1：1：6．

点评：本题主要考查第一电离能的大小比较，核外电子排布式，根据物质的特点判断化学键，晶胞的计算等，是对知识与能力综合考查，难度中等．