Question

8．过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe（CN）₆]^4-、Fe（OCN）₆^4-等．
（1）Fe²⁺基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶ ．
（2）尿素与氯化铁形成{Fe[CO（NH₂）₂]₆}Cl₃配合物是一种高效有机催化剂．C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C，该配合物中π键和σ键的个数比为1：8．
（3）研究表明用TiO₂作光催化剂可将CN^-、CO、N₂O、C₂H₄等氧化为N₂、CO₂．下列说法正确的是a、c（选填序号）．
a．N₂O呈直线形        b．N的第一电离能比C小      _C．CO₂和N₂均属于非极性分子
d．C₂H₄沸点比N₂H₄低得多，主要是因为C₂H₄相对分子质量小
（4）铁可形成多种功能性材料．图为铁的一种高韧性、高耐磨性合金的晶体结构，其化学式为FeNi₃C．
（5）纳米晶体Mg₂FeH₆是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料．MFeH₆可由Mg 和Fe的粉末在H₂气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行．第一步反应为 Mg+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgH₂，第二步反应的化学方程式为3MgH₂+FeMg₂FeH₆+Mg．

Answer 1

分析 （1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成Fe²⁺，根据构造原理书写Fe²⁺核外电子排布式；
（2）C、N、O三种元素的非金属性依次增强，电负性依次增大；1mol{Fe[CO（NH₂）₂]₆}Cl₃配合物中π键数目为1mol，σ键数目为8mol，据此进行分析；
（3）a．互为等电子体的物质结构相似；
b．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
c．只含非极性键的分子为非极性分子，若分子含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，则为非极性分子；
d．分子间含有氢键的沸点较高；
（4）该晶胞中Ni原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，Fe原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，C原子个数=1，据此确定化学式；
（5）根据Mg₂FeH₆可由Mg和Fe的粉末为原料在氢气气氛中反应加热球磨制得，第一步反应为Mg+H₂═MgH₂，从组成上判断第二步反应的化学方程式．

解答 解：（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe²⁺，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ；
（2）同周期自左而右电负性增大，故电负性：O＞N＞C；1mol{Fe[CO（NH₂）₂]₆}Cl₃配合物中π键数目为1mol，σ键数目为8mol，故配合物中π键和σ键的个数比为1：8，
故答案为：O＞N＞C；1：8；
（3）a．已知N₂O与CO₂互为等电子体，等电子体的结构相似，已知CO₂为直线形的分子，所以N₂O的空间构型为直线形，故a正确；
b．C、N元素处于同一周期，且原子序数依次增大，但N元素处于第VA族，所以第一电离能顺序为N＞C，故b错误；
c．CO₂中含有极性键，但结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，N₂中只含非极性键，属于非极性分子，故c正确；
d．N₂H₄分子间可形成氢键，而C₂H₄分子间不能形成氢键，分子间含有氢键的沸点较高，而不是主要是因为C₂H₄相对分子质量小，故d错误，
故答案为：a、c；
（4）该晶胞中Ni原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，Fe原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，C原子个数=1，故化学式为FeNi₃C，
故答案为：FeNi₃C；
（5）根据Mg₂FeH₆可由Mg和Fe的粉末为原料在氢气气氛中反应加热球磨制得，第一步反应为Mg+H₂═MgH₂，从组成上判断还缺铁，故反应方程式为3MgH₂+FeMg₂FeH₆+Mg，
故答案为：3MgH₂+FeMg₂FeH₆+Mg．

点评 本题考查基态核外电子排布式书写，电负性比较，晶胞化学式的确定及晶体熔沸点大小比较，侧重考查学生空间想象能力及计算能力，本题难度中等．