Question

10．有些食物中鐵元素含量非常豐富，其中非血紅素鐵是其存在的形式之一，主要是三價鐵與蛋白質和羧酸結合成絡合物．
（1）Fe³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．
（2）配合物 Fe（CO）₅ 的配位體是CO；常溫下，Fe（CO）₅為黃色液體，易溶于非極性溶劑，熔點為215K，沸點為376K．據此，可推斷Fe（CO）₅晶體屬于分子晶體（填“離子”、“原子”、“分子”或“金屬”）
（3）金屬晶體可看成金屬原子在三維空間中堆積而成，單質鐵中鐵原子采用鉀型模式堆積，原子空間利用率為68%，鐵原子的配位數為8．
（4）乙醛能被氧化劑氧化為乙酸，乙醛中碳原子的雜化軌道類型是sp³、sp²；1mol 乙醛分子中含有的σ鍵的數目為6×6.02×10²³．
（5）FeO 晶 胞 結 構 如  圖 所 示，FeO 晶 體 中 Fe²⁺ 的 配 位 數 為6；若該晶胞邊長為b cm，則該晶體密度為$\frac{288}{^{3}×{N}_{A}}$g/cm³．

Answer 1

分析 （1）Fe原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能級2個電子及3d能級1個電子形成Fe³⁺；
（2）中心原子或離子含有空軌道，配體含有孤對電子；Fe（CO）₅為熔沸點很低，易溶于非極性溶劑，應屬于分子晶體；
（3）單質鐵中鐵原子采用鉀型模式堆積，原子空間利用率為68%，晶胞結構為體心立方密堆積；
（4）乙醛中甲基中C原子雜化軌道數目為4，醛基中C原子雜化軌道數目為3；單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵；
（5）FeO晶體離子為1：1型結構，Fe²⁺的配位數與O^2-的配位數相等；
根據均攤法計算晶胞中Fe²⁺、O^2-數目，再計算晶胞質量，根據ρ=$\frac{m}{V}$計算晶胞密度．

解答 解：（1）Fe原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能級2個電子及3d能級1個電子形成Fe³⁺，Fe³⁺的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）配合物 Fe（CO）₅ 中Fe原子含有空軌道，CO含有孤對電子，配位體是CO，Fe（CO）₅為熔沸點很低，易溶于非極性溶劑，應屬于分子晶體，
故答案為：CO；分子晶體；
（3）單質鐵中鐵原子采用鉀型模式堆積，原子空間利用率為68%，晶胞結構為體心立方密堆積，Fe原子配位數為8，
故答案為：8；
（4）乙醛中甲基中C原子雜化軌道數目為4，醛基中C原子雜化軌道數目為3，碳原子分別為sp³、sp²雜化；單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵，1mol 乙醛分子中含有6molσ鍵，含有的σ鍵數目為6×6.02×10²³，
故答案為：sp³、sp²；6×6.02×10²³；
（5）FeO晶體離子為1：1型結構，O^2-的配位數為6，Fe²⁺的配位數與O^2-的配位數相等也是6，晶胞中Fe²⁺數目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則O^2-數目也是4，晶胞質量為4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g，該晶胞邊長為b cm，則該晶體密度為4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g÷（b cm）³=$\frac{288}{^{3}×{N}_{A}}$g/cm³，
故答案為：6；$\frac{288}{^{3}×{N}_{A}}$．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、配位鍵、晶體類型與性質、化學鍵、晶胞結構及計算等，熟記中學常見晶胞結構，掌握均攤法進行晶胞有關計算．