Question

【题目】铁元素是最重要的金属元素之一，其不仅是各种钢材的主要成分，很多含铁化合物也具有重要意义。

（1）按照电子排布，可把元素周期表中的元素划分成五个区，铁元素属于____区。

（2）Fe-Cr-Al合金可作为汽车尾气催化剂的载体，汽车尾气催化剂可将NO2还原为无毒害的气体，防止HNO3型酸雨的形成，NO2的空间构型为____。HNO3的酸性强于HNO2的原因为___。

（3）金属铁晶体中铁原子采用体心立方堆积，该铁晶体的空间利用率为___（用含π的式子表示）。

Answer 1

【答案】d V型 HNO3中N的化合价为+5价，其N的正电性强于HNO2中N，使羟基中O-H键的共用电子对更易偏向O原子，羟基更易电离出H+，故酸性HNO3强于HNO2

【解析】

铁元素位于元素周期表Ⅷ族；酸越易电离出氢离子，酸的酸性越强；空间利用率=。

（1）铁元素位于元素周期表Ⅷ族，按照电子排布铁元素属于d区。

（2）NO2的孤电子对=，计算出来的孤电子对不是整数，这时应当作1来对待，因为单电子也要占据一个孤对电子轨道，综上所述 NO2的价层电子对=2+1，所以NO2的VSEPR模型为平面三角形，NO2的空间构型为V型；HNO3中N的化合价为+5价，其N的正电性强于HNO2中N，使羟基中O-H键的共用电子对更易偏向O原子，羟基更易电离出H+，故酸性HNO3强于HNO2。

（3）设铁原子的半径为rcm，则晶胞体积对角线长度为4r cm，可知晶胞棱长为cm，晶胞中Fe原子数目为，晶胞中Fe原子总体积为cm3，晶胞体积为 cm3，则空间利用率=。