Question

【题目】利用某工业废铁粉（主要成分为Fe2O3．Fe等）与硫酸反应可制备硫酸亚铁。

（1）Fe元素在周期表中的位置是________写出该废铁粉与硫酸主要反应的离子方程式________________。

（2）FeSO4隔绝空气受热分解生成SO2 SO3 Fe2O3。SO2分子的空间构型为________，其中S原子的杂化轨道类型为________。与SO2互为等电子体的离子与分子分别为________,________（填化学式）

（3）苯酚溶液中滴入Fe3+离子，溶液显________色。1mol苯酚中含有σ键的数目为________。

（4）Fe3O4有反尖晶石结构。某化合物MgxAlyOz与反尖晶石结构相仿，其结构如下图所示，它是由下列A．B方块组成。该化合物的化学式为________．

（5）常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为________，如果铁的原子半径为0．12nm,阿伏伽德罗常数的值为NA，则此种铁单质的密度表达式为________g/cm3

Answer 1

【答案】 第四周期 第Ⅷ族 Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O V形 sp2 NO2- O3 紫色 13mol MgAl2O4 8

【解析】试题（1）Fe是26号元素，有4个电子层，价电子排布是3d64s2；该废铁粉主要是铁与反应生成硫酸亚铁和氢气、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水；SO2分子中S原子价层电子对=3,成键电子对=2,孤电子对=1；等电子体是原子数相同、价电子数相同的微粒；（3）苯酚遇Fe3+离子显紫色；单键都是σ键，双键中有1个σ键；（4）根据均摊原则A中有Mg原子、O原子数4 ；B中有Mg原子、O原子数4、Al原子数4；（5）铁原子的堆积方式是体心立方；原子半径为0．12nm，则体对角线是0．48nm，晶体边长= ，一个晶胞含有铁原子数；

解析：Fe是26号元素，有4个电子层，价电子排布是3d64s2，在周期表中的位置是第四周期 第Ⅷ族；铁与反应生成硫酸亚铁和氢气，反应化学方程式是Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑；氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，方程式是Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO4)3+3H2O；SO2分子中S原子价层电子对=3,成键电子对=2,孤电子对=1，所以SO2分子的空间构型为V形，其中S原子的杂化轨道类型为sp2；等电子体是原子数相同、价电子数相同的微粒，与SO2互为等电子体的离子与分子分别为NO2-、 O3；（3）苯酚溶液中滴入Fe3+离子，溶液显紫色；单键都是σ键，双键中有1个σ键，1mol苯酚中含有σ键的数目为13mol；根据均摊原则A中有Mg原子、O原子数4 ；B中有Mg原子、O原子数4、Al原子数4；化合物MgxAlyOz的晶胞中有4个A、4个B，所以Mg原子数、O原子数、Al原子数 ，Mg、Al、O个数比是1:2:4，所以晶胞化学式是MgAl2O4。（5）铁原子的堆积方式是体心立方，所以配位数为8；原子半径为0．12nm，则体对角线是0．48nm，晶体边长= ，一个晶胞含有铁原子数；所以铁单质的密度表达式为 g/cm3。