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(五)物质结构与性质(选考)
1．铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。 (1)
基
态
Fe
3
＋
的简化电子排布式为
________________________________________________________________________。
(2)实验室用KSCN、苯酚(OH)检验Fe。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)FeCl3的熔点为306 ℃，沸点为315 ℃。FeCl3的晶体类型是__________________。FeSO4常作净水剂和补铁剂，SO4的立体构型是________。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含________ mol σ键，与CO互为等电子体的离子是________________(填化学式，写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。 (6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe紧邻且等距离的Fe数目为________；Fe与O最短核间距为________ pm。
2－
2＋
2＋
2＋
－3
2－
3＋
解析：(1)铁离子的简化电子排布式为[Ar]3d。(2)N、O、S的第一电离能：N＞O＞S。苯酚中碳原子的杂化轨道类型为sp杂化。(3)氯化铁晶体的熔点、沸点较低，它是分子晶体。SO4中硫的价层有4个成键电子对，无孤电子对，SO4的立体构型为正四面体形。(4)CO与N2互为等电子体，1个CO分子中有1个σ键，1个CO分子与Fe形成1个配位键，配位键也是σ键，所以1 mol Fe(CO)5含10 mol σ键。与CO互为等电子体的离子有CN、C2。111
(5)氮化铁晶胞为六棱柱，顶点贡献率为，棱点贡献率为，面点贡献率为。观察晶胞知，
63212个铁位于顶点，2个铁位于面心，3个铁位于体内；2个氮位于体内。1个晶胞含铁微粒11
数为12×＋2×＋3＝6，含氮微粒数为2，故铁、氮微粒数之比为6∶2＝3∶1。(6)氧化
62亚铁晶胞类似氯化钠晶胞。棱上3个离子相切，晶胞参数等于相邻两个离子核间距的2倍。观察题图2知，上、中、下三层各4个氧离子(共12个氧离子)与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为1∶1，所以，有12个Fe与Fe紧邻且等距1112＋2－
离。1个氧化亚铁晶胞含Fe数为8×＋6×＝4，含O数为12×＋1＝4，所以，1个氧
824
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2＋
2＋
－
2－
2－
2－
2
5
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化亚铁晶胞含4个“FeO”。设Fe与O的最短核间距为d pm，有ρ＝
3
解得d＝ 3610
×10 pm。 NA·ρ
5
2＋2－
4×72
，
NA·（2d×10－10）3
答案：(1)[Ar]3d (2)N＞O＞S sp杂化 (3)分子晶体 正四面体形 (4)10 CN或C2(合理即可) (5)3∶1
3
(6)12
3610
×10 NA·ρ
－
2－2
2．锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一，早在远古时代，人们便发现并使用了锡。回答下列问题：
(1)锡是50号元素，在元素周期表中位于________区。
(2)SnO2是一种重要的半导体传感器材料，用来制备灵敏度高的气敏传感器，SnO2与熔融NaOH反应生成Na2SnO3，Na2SnO3中阴离子的空间构型为________。
(3)比较下列卤化锡的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
熔点/℃ 沸点/℃ SnCl4 －33 114.1 SnBr4 31 202 SnI4 144.5 364 (4)汽车废气中常含有有毒的一氧化碳气体，但在二氧化锡的催化下，在300 ℃时，一氧化碳可大部分转化为二氧化碳。C、O、Sn电负性由大至小的顺序是________________________________________________________________________。
(5)灰锡具有金刚石型结构，其中Sn原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是________________________________________________________________________。
(6)①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为灰锡的晶胞，其中原子1??1?1?坐标参数A为(0，0，0)，B为?，0，?，则D为?， ， ?。锡的配位数为
2??2?4?________。
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