Question

【題目】鐵元素和碳元素形成的單質(zhì)及化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的用途，

請回答下列問題：

（1）基態(tài)Fe原子的價層電子的電子排布圖為_________________；其最外層電子的電子云形狀為___________。

（2）(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O俗稱摩爾鹽。其陰離子的VSEPR模型名稱為____________________。

寫出一種與NH4+互為等電子體的分子的電子式：________________________________。

（3）Fe(CO)5可用作催化劑、汽油抗暴劑等.其分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為______________。CO的沸點高于N2的原因是_________________________。

（4）碳元素可形成多種單質(zhì)。

①石墨烯是從石墨中剝離出來的由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料。其中碳原子的雜化方式為______________________。

料，其中碳原子的雜化方式為 ,

②金剛石的晶胞如圖所示。若晶胞參數(shù)為a pm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________________；1cm3晶體的平均質(zhì)量為___________（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 球形 正四面體形 （或） 1∶1 二者相對分子質(zhì)量相同，CO為極性分子，N2為非極性分子，CO的分子間作用力大于N2的 sp2 34%

【解析】(1)基態(tài) F e原子的價層電子排布式為3d64s2，可得其價層電子的電子排布圖。 其最外層電子為 4s電子,故電子云形狀為球形。

(2)SO42- 的價層電子對數(shù)目為4,其 VSEPR 模型名稱為正四面體形。 根據(jù)等電子體的含義：原子總數(shù)相同且價電子數(shù)相等，與 NH4 + 互為等電子體的分子為CH4 或SiH4，可寫出電子式。(3)Fe(CO)5分子中 Fe原子與5個 CO 形成5個σ鍵，每個CO 分子中含有1個σ鍵和2個π鍵，故二者的數(shù)

目之比為1∶1。 二者相對分子質(zhì)量相同，組成和結(jié)構(gòu)相似，極性越強，分子間作用力越大，沸點越高。

(4)①石墨中碳原子與其他三個碳原子之間形成三個σ鍵,其空間構(gòu)型為平面三角形, 故雜化 方式為sp2。

②空間利用率等于晶胞中原子實際占用體積除以晶胞體積，可得其空間利用率為34%。每個金剛石的晶胞實際占用8個碳原子，其質(zhì)量為（12×8）/ NA g；晶胞的體積為( a×10-10)3cm3，1cm3 晶體中平均含有晶胞的數(shù)目為1/(a×10-10)3,則1cm3 晶體的平均質(zhì)量為。