Question

過渡金屬元素及其化合物的應用研究是目前科學研究的前沿之一．試回答下列問題：
（1）二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學式：Fe（C₅H₅）₂]，結構如圖所示，是一種具有芳香族性質的有機金屬化合物．外觀為橙色，熔點為172℃，沸點249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于甲醇、乙醇等有機溶劑中．基態(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為

 

．1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵的數(shù)目是

 

．
（2）銅的第二電離能（I₂）卻大于鋅的第二電離能，其主要原因是

 

．

電離能/kJ?mol-1	I1	I2
銅	746	1958
鋅	906	1733

（3）現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，Ti³⁺的配位數(shù)均為6，一種為紫色，一種為綠色，相關實驗證明，兩種晶體的組成皆為TiCl₃?6H₂O．為測定這兩種晶體的化學式，設計了如下實驗：
a．分別取等質量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液；
b．分別往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀；
c．沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的

2

3

．
試推斷紫色晶體的化學式為

 

．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用,原子核外電子排布,鐵的化學性質

專題：元素及其化合物

分析：（1）鐵是26號元素，其核外有26個電子，根據(jù)構造原理書寫其核外電子排布式，共價單鍵都是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵；
（2）軌道中電子處于全滿、全空、半滿時較穩(wěn)定；
（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子．

解答：解：（1）鐵是26號元素，其核外有26個電子，根據(jù)構造原理Fe²⁺離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，共價單鍵都是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵，一個環(huán)戊二烯10個σ鍵，則1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵數(shù)是10N_A，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；10N_A；
（2）軌道中電子處于全滿、全空、半滿時較穩(wěn)定，所以氣態(tài)Cu失去一個電子變成結構為[Ar]3d¹⁰的Cu⁺，能量較低，所以Cu的第二電離能相對較大（或氣態(tài)Zn失去一個電子變成結構為[Ar]3d¹⁰4s¹的Zn⁺，易再失去一個電子，所以Zn的第二電離能相對較小），
故答案為：Cu失去一個電子成為Cu⁺后，核外電子排布為[Ar]3d¹⁰，屬于能量較低的穩(wěn)定結構，所以Cu第二電離能相對較大；
（3）Ti³⁺的配位數(shù)均為6，往待測溶液中滴入AgNO₃溶液，均產(chǎn)生白色沉淀，則有氯離子在配合物的外界，兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO₃溶液反應得到的白色沉淀質量為紫色晶體的水溶液反應得到沉淀質量的

2

3

，可知紫色晶體中含3個氯離子，綠色晶體中含2個氯離子，即綠色晶體的化學式為[TiCl（H₂O）₅]Cl₂?H₂O，
故答案為：[Ti（H₂O）₆]Cl₃．

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及電子排布式的書寫難點是配位數(shù)的判斷，注意配合物中內外界的劃分．