鐵元素被稱為“人類第一元素”,鐵及其化合物具有廣泛的應(yīng)用,回答下列問(wèn)題。
(1)鐵在元素周期表第四周期第
8
8
列,屬于 d
d
區(qū)元素,基態(tài)鐵原子M層的核外電子排布式為 3s23p63d6
3s23p63d6
。
(2)鐵形成的常見離子有Fe2+和Fe3+,F(xiàn)e2+易被氧化為Fe3+,請(qǐng)利用核外電子排布的相關(guān)原理解釋其原因:
二價(jià)鐵價(jià)層為3d6,再失去一個(gè)電子可以形成3d5的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以易被氧化為三價(jià)鐵離子
二價(jià)鐵價(jià)層為3d6,再失去一個(gè)電子可以形成3d5的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以易被氧化為三價(jià)鐵離子
。
(3)檢驗(yàn)Fe2+是否被氧化為Fe3+的方法之一是取待測(cè)液,加入KSCN溶液,觀察是否有紅色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+生成。
①[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的雜化類型為 C
C
。
A.dsp2
B.dsp3
C.sp3d2
D.sp3
②配體SCN-和H2O的鍵角大?。篠CN->
>
H2O(填“<”、“>”或“=”),請(qǐng)用雜化軌道理論解釋其原因 SCN-中心原子采用sp雜化,分子立體構(gòu)型為直線型,鍵角為180°;H2O中心原子采用sp3雜化,有兩對(duì)孤對(duì)電子,分子立體構(gòu)型為v型,鍵角小于180°
SCN-中心原子采用sp雜化,分子立體構(gòu)型為直線型,鍵角為180°;H2O中心原子采用sp3雜化,有兩對(duì)孤對(duì)電子,分子立體構(gòu)型為v型,鍵角小于180°
。
③SCN-可寫出兩種常見的電子式,分別為 、。
④O、N、S三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?N>O>S
N>O>S
。
(4)鐵酸釔是一種典型的單相多鐵性材料,其正交晶胞結(jié)構(gòu)如圖a所示,沿z軸與x軸的投影圖分別如圖b和圖c所示。
①以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子坐標(biāo)。如1號(hào)原子的坐標(biāo)為(0,0,),2號(hào)原子的坐標(biāo)為(,-m,-m),則3號(hào)Fe原子的坐標(biāo)為 。
②若晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度為 g?cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。
【答案】8;d;3s
23p
63d
6;二價(jià)鐵價(jià)層為3d
6,再失去一個(gè)電子可以形成3d
5的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以易被氧化為三價(jià)鐵離子;C;>;SCN
-中心原子采用sp雜化,分子立體構(gòu)型為直線型,鍵角為180°;H
2O中心原子采用sp
3雜化,有兩對(duì)孤對(duì)電子,分子立體構(gòu)型為v型,鍵角小于180°;
;
;N>O>S;(
,
+m,
);