Question

【题目】二茂铁[Fe(C5H5)2]可用作火箭燃料添加剂、汽油的抗爆剂和橡胶的熟化剂，也可作紫外线吸收剂。可由环戊二烯()和FeCl2在三乙胺[(C2H5)3N]存在下反应制得。

(1)在元素周期表中，与Fe既同周期又同族且价层电子总数为10的元素是_____(填元素符号)，该元索基态原子核外N层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。

(2)三乙胺中电负性最小的元素是________(填元素符号)；C元素的_______杂化轨道与H元素的________轨道形成_______键。

(3)下列状态的Cl中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______(填序号)。

A. [Ne] B. [Ne]

C. [Ne] D. [Ne]

(4)已知：分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成的大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则环戊二烯负离子()中的大π键应表示为________。

(5)二茂铁易升华且可溶于有机溶剂中，其晶体类型为________，二茂铁的晶胞结构如图所示(未画出微粒)，密度为pg·cm-3，则一个晶胞中Fe(C5H5)2。数目的计算表达式为______(设阿伏加德罗常数的值为NA)。

Answer 1

【答案】Ni 相反 H sp3 1s D 分子晶体

【解析】

(1) Fe为第四周期第VIII族的元素，在元素周期表中，与Fe既同周期又同族的元素为钴镍两种元素，符合价层电子排布总数为10的元素是Ni，价层电子排布为3d84s2,，该元素基态原子核外电子排布为N层电子的自旋状态相反，故答案：Ni；相反；

(2) 三乙胺的化学式为(C2H5)3N，非金属性越小，电负性越小，所以三乙胺中电负性最小的元素是H；依据价层电子理论，三乙胺 (C2H5)3N中C元素的价层电子数为4，所以为sp3杂化，杂化轨道与H元素的1s轨道形成键，故答案：H；sp3；1s；；

(3)根据核外电子轨道排布图结合洪特规则可知：[Ne] 的结构最稳定，所以电离最外层一个电子所需能量最大，故答案D；

(4)环戊二烯负离子()的化学式为C5H6-,分子中的大π键是由每个H原子提供一个电子，每个C原子提供1个电子形成的，所以环戊二烯负离子()中的大π键应表示为，故答案：；

(5)根据二茂铁[Fe(C5H5)2]易升华且可溶于有机溶剂的性质，可以推测二茂铁晶体类型为分子晶体；设一个晶胞中Fe(C5H5)2数目为n,根据二茂铁的晶胞结构图所示，根据密度公式===p，解得n=，故答案：分子晶体；n=。