Question

【題目】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（1）酒石酸鈦配合物廣泛應(yīng)用于藥物合成。酒石酸（結(jié)構(gòu)如圖所示）中羧基氧原子的軌道雜化類型分別是______________

（2）氰酸（HOCN）的結(jié)構(gòu)式是_________，根據(jù)等電子體原理，可推測氰酸根離子的空間構(gòu)型是____。

（3）FeBr2為只含有離子鍵的離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖a，距一個(gè)Fe2+離子最近的所有Br-離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為_____________．

（4）二茂鐵是最重要的金屬茂基配合物，也是最早被發(fā)現(xiàn)的夾心配合物，包含兩個(gè)環(huán)戊二烯基與鐵原子成鍵．二茂鐵的結(jié)構(gòu)為一個(gè)鐵原子處在兩個(gè)平行的環(huán)戊二烯基環(huán)的之間，結(jié)構(gòu)如圖b所示，已知二茂鐵的一氯代物只有一種．

①二茂鐵的分子式為__________．

②穆斯堡爾譜學(xué)數(shù)據(jù)顯示，二茂鐵中心鐵原子的氧化態(tài)為+2，每個(gè)茂環(huán)帶有一個(gè)單位負(fù)電荷．因此每個(gè)環(huán)含有________個(gè)π電子．

③二茂鐵中兩個(gè)茂環(huán)可以是重疊的（D5h），也可以是錯(cuò)位的（D5d），它們之間的能壘僅有8～20kJ/mol．溫度升高時(shí)則繞垂直軸相對轉(zhuǎn)動(dòng)，使得兩種結(jié)構(gòu)可以相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中能量變化如圖c．比較穩(wěn)定的是__________結(jié)構(gòu)（填“重疊”或“錯(cuò)位”）．

（5）氧化鎳（NiO）是一種納米材料，比表面積S(m2/g)是評價(jià)納米材料的重要參數(shù)之一（納米粒子按球形計(jì)）�；鶓B(tài)Ni2+有_________個(gè)未成對電子，已知氧化鎳的密度為ρg/cm3；其納米粒子的直徑為Dnm列式表示其比表面積 ____________m2/g。

Answer 1

【答案】sp2H-O-C≡N直線型立方體C10H10Fe6重疊26000/Dρ

【解析】

（1）羧基的結(jié)構(gòu)簡式為，兩個(gè)O原子的價(jià)層電子對數(shù)分別為3、4，則雜化類型分別為sp2、sp3；

（2）碳為四配位，氮為三配位，氧為兩配位，故氰酸（HOCN）的結(jié)構(gòu)式是N≡C-O-H；氰酸（HOCN）的結(jié)構(gòu)式是N≡C-O-H，中心原子碳原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)=2+（4-2×2）=2，采取sp雜化；CNO-電子數(shù)為22，與CNO-互為等電子體微粒為CO2，CO2是直線型分子，等電子體的結(jié)構(gòu)相似，所以CNO-的空間構(gòu)型是直線型；

（3）距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體是立方體；
（4）①因?yàn)榘�含兩個(gè)環(huán)戊二烯基與鐵原子，又環(huán)戊二烯基為-C5H5，所以二茂鐵的分子式為C10H10Fe；
②因?yàn)槊總�(gè)環(huán)戊二烯中含有5個(gè)C原子，在加上鐵原子的一個(gè)電子，所以每個(gè)環(huán)含有的π電子數(shù)為6；
③由圖象知，D5h的能量較低，所以比較穩(wěn)定的是重疊結(jié)構(gòu)；

（5）Ni的原子序數(shù)為28，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，基態(tài)Ni2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8，3d有8個(gè)電子，其中2個(gè)單電子；其納米粒子的直徑為Dnm=D×10-7m，表面積為4π（×10-7）2cm2=4π（×10-7）2×10-4 m2=4π（×10-7）2×10-4 m2=πD2×10-18m2，體積為π（×10-7）3cm3，納米粒子的質(zhì)量為π（×10-7）3cm3×ρg/cm3=π（×10-7）3×ρg=g，比表面積為=6000/Dρ。