Question

元素周期表中第四周期的金屬元素在生產(chǎn)和科研中有非常重要的使用價值．
（1）測定土壤中鐵的含量時需先將三價鐵還原為二價鐵，再采用鄰啡羅啉作顯色劑，用比色法
測定，若土壤中含有高氯酸鹽時會對測定有干擾．相關(guān)的反應(yīng)如下：
4FeCl₃+2NH₂OH?HCl=4FeCl₂+N₂O↑+6HCl+H₂O
①Fe³⁺在基態(tài)時，核外電子排布式

 

；
②羥胺中（NH₂OH）采用sp³雜化的原子有

 

，三種元素電負性由大到小的順序為

 

；
③Fe²⁺與鄰啡羅啉（用A表示）形成的配合物[FeA₃]²⁺（圖1）中，F(xiàn)e²⁺的配位數(shù)為

 

；
④N₂O分子的空間構(gòu)型為

 

；（用文字描述）
（2）如果把晶胞頂點與最近三個面心所圍成的空隙叫做四面體空隙，第四周期電負性最小的原子可作為容體摻入C₆₀ 晶體的空隙中，形成具有良好的超導(dǎo)性的摻雜C₆₀ 化合物．現(xiàn)把C₆₀抽象成質(zhì)點，該晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，若每個四面體空隙填入一個原子，則全部填滿C₆₀ 晶體的四面體空隙后，所形成的摻雜C₆₀ 化合物的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,配合物的成鍵情況

專題：

分析：（1）①鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去3個電子變成鐵離子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出鐵離子核外電子排布式；
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定羥胺NH₂OH中存在sp³雜化的原子；同一周期元素電負性從左到右遞增；
③配位數(shù)就是在配位個體中與一個形成體成鍵的配位原子的總數(shù)；
④N₂O與CO₂是等電子體，具有相似的結(jié)構(gòu)；
（2）三個球相切，擺成正三角形，然后上面放第四個球，這樣圍成的空隙，就叫正四面體空隙，在面心立方結(jié)構(gòu)中，每個小立方體對應(yīng)1個四面體空隙，一共有8個正四面體空隙，上圖畫出了其中一個，第四周期電負性最小的原子是K，所以晶胞中一共有8個k原子，1+6×

1

2

=4個C₆₀分子，然后求出化學(xué)式．

解答： 解：（1）①鐵是26號元素，鐵原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變成亞鐵離子，F(xiàn)e³⁺在基態(tài)時，核外電子排布式為ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵；
故答案為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵；
②羥胺分子中，價層電子對為4的原子有N、O原子，所以采用sp³雜化的原子有N、O原子，同一周期元素電負性從左到右遞增，在NH₂OH中，H顯正價，H的電負性最小，故電負性大小順序是O＞N＞H；
故答案為：N、O；O＞N＞H；
③配位數(shù)就是在配位個體中與一個形成體成鍵的配位原子的總數(shù)，所以Fe²⁺與鄰啡羅啉形成的配合物（形成過程如圖1）中，配位數(shù)為6，故答案為：6；       
④N₂O與CO₂是等電子體，具有相似的結(jié)構(gòu)，應(yīng)為直線形分子，故答案為：直線型；
（2）三個球相切，擺成正三角形，然后上面放第四個球，這樣圍成的空隙，就叫正四面體空隙，如圖所示：在面心立方結(jié)構(gòu)中，每個小立方體對應(yīng)1個四面體空隙，一共有8個正四面體空隙，上圖畫出了其中一個，第四周期電負性最小的原子是K，所以晶胞中一共有8個K原子，1+6×

1

2

=4個C₆₀分子，故組成 K₈（C₆₀）₄，化學(xué)式為K₂C₆₀．
故答案為：K₂C₆₀．

點評：本題目綜合性較大，涉及晶體、化學(xué)鍵、雜化軌道、電負性、晶胞計算等，晶胞計算難度較大，為易錯點．