Question

【題目】K4[Fe(CN)6]可用于生產(chǎn)油漆、藥物等。

(1)Fe2+的核外電子排布式為_____。

(2)CN﹣中C原子軌道的雜化類型為_____。與CN﹣互為等電子體的一種分子的結(jié)構(gòu)式為_____。

(3)[Cu(H2O)4]2+結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。[Fe(CN)6]4﹣結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中相應(yīng)位置補(bǔ)填配體_________。

(4)已知3K4Fe(CN)612KCN+Fe3C+3C+(CN)2↑+2N2↑．(CN)2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)：n(π)＝_____。

(5)鐵觸媒是合成氨反應(yīng)的催化劑，其表面存在氮原子。氮原子在鐵表面上的單層附著局部示意如圖所示。則鐵表面上氮原子與鐵原子的數(shù)目比為_____。

Answer 1

【答案】[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 sp N≡N或C≡O(shè) 3∶4 1∶2

【解析】

（1）根據(jù)泡利原理與洪特規(guī)則書(shū)寫(xiě)其核外電子排布式；

（2）依據(jù)原子的雜化理論判斷其雜化類型，再結(jié)合等電子體原理分析找出其等電子體；

（3）根據(jù)配合物理論，分析出提供孤電子對(duì)的原子為C，結(jié)合[Cu(H2O)4]2＋結(jié)構(gòu)示意圖作答即可；

（4）根據(jù)C和N原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，正確書(shū)寫(xiě)其結(jié)構(gòu)式，根據(jù)共價(jià)鍵理論找到分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目；

（5）該晶面上每個(gè)N原子周圍有4個(gè)Fe原子、每個(gè)Fe原子周圍有2個(gè)N原子，利用均攤法計(jì)算鐵顆粒表面上Fe、N原子數(shù)的比值；

（1）Fe的原子序數(shù)為26，Fe2＋的核外電子數(shù)為24，Fe2＋的核外電子排布式為[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6，

故答案為：[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；

（2）CN－的雜化軌道數(shù)為2，未雜化的2個(gè)p軌道形成2個(gè)π鍵，故其采用sp雜化方式；N2或CO分子與CN-的原子數(shù)均為2，價(jià)層電子數(shù)均為10，互為等電子體，則與CN－互為等電子體的一種分子的結(jié)構(gòu)式為N≡N或C≡O(shè)，

故答案為：sp；N≡N或C≡O(shè)；

（3）[Fe(CN)6]4－的配位數(shù)為6，從圖中可以看出，配體中的C原子提供孤對(duì)電子與中心離子Fe2+形成配位鍵，故其結(jié)構(gòu)示意圖可表示為：，

故答案為：；

（4）(CN)2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡C-C≡N，根據(jù)一個(gè)共價(jià)單鍵為一個(gè)σ鍵，一個(gè)共價(jià)三鍵為一個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵可知，則該分子內(nèi)分子中σ鍵有3個(gè)，π鍵有4個(gè)，則CN)2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)＝3：4，

故答案為：3：4；

（5）該晶面上每個(gè)N原子周圍有4個(gè)Fe原子、每個(gè)Fe原子周圍有2個(gè)N原子，利用均攤法知，鐵表面上氮原子與鐵原子的數(shù)目比為=： = 1：2，

故答案為：1：2。