Question

10．有些食物中铁元素含量非常丰富，其中非血红素铁是其存在的形式之一，主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物．
（1）Fe³⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．
（2）配合物 Fe（CO）₅ 的配位体是CO；常温下，Fe（CO）₅为黄色液体，易溶于非极性溶剂，熔点为215K，沸点为376K．据此，可推断Fe（CO）₅晶体属于分子晶体（填“离子”、“原子”、“分子”或“金属”）
（3）金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成，单质铁中铁原子采用钾型模式堆积，原子空间利用率为68%，铁原子的配位数为8．
（4）乙醛能被氧化剂氧化为乙酸，乙醛中碳原子的杂化轨道类型是sp³、sp²；1mol 乙醛分子中含有的σ键的数目为6×6.02×10²³．
（5）FeO 晶 胞 结 构 如  图 所 示，FeO 晶 体 中 Fe²⁺ 的 配 位 数 为6；若该晶胞边长为b cm，则该晶体密度为$\frac{288}{{b}^{3}×{N}_{A}}$g/cm³．

Answer 1

分析 （1）Fe原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe³⁺；
（2）中心原子或离子含有空轨道，配体含有孤对电子；Fe（CO）₅为熔沸点很低，易溶于非极性溶剂，应属于分子晶体；
（3）单质铁中铁原子采用钾型模式堆积，原子空间利用率为68%，晶胞结构为体心立方密堆积；
（4）乙醛中甲基中C原子杂化轨道数目为4，醛基中C原子杂化轨道数目为3；单键为σ键，双键含有1个σ键；
（5）FeO晶体离子为1：1型结构，Fe²⁺的配位数与O^2-的配位数相等；
根据均摊法计算晶胞中Fe²⁺、O^2-数目，再计算晶胞质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

解答 解：（1）Fe原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe³⁺，Fe³⁺的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）配合物 Fe（CO）₅ 中Fe原子含有空轨道，CO含有孤对电子，配位体是CO，Fe（CO）₅为熔沸点很低，易溶于非极性溶剂，应属于分子晶体，
故答案为：CO；分子晶体；
（3）单质铁中铁原子采用钾型模式堆积，原子空间利用率为68%，晶胞结构为体心立方密堆积，Fe原子配位数为8，
故答案为：8；
（4）乙醛中甲基中C原子杂化轨道数目为4，醛基中C原子杂化轨道数目为3，碳原子分别为sp³、sp²杂化；单键为σ键，双键含有1个σ键，1mol 乙醛分子中含有6molσ键，含有的σ键数目为6×6.02×10²³，
故答案为：sp³、sp²；6×6.02×10²³；
（5）FeO晶体离子为1：1型结构，O^2-的配位数为6，Fe²⁺的配位数与O^2-的配位数相等也是6，晶胞中Fe²⁺数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，则O^2-数目也是4，晶胞质量为4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g，该晶胞边长为b cm，则该晶体密度为4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g÷（b cm）³=$\frac{288}{{b}^{3}×{N}_{A}}$g/cm³，
故答案为：6；$\frac{288}{{b}^{3}×{N}_{A}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、配位键、晶体类型与性质、化学键、晶胞结构及计算等，熟记中学常见晶胞结构，掌握均摊法进行晶胞有关计算．