Question

Fe、Cu、Cr都是第四周期过渡元素，回答下列问题。

（1）FeCl₃是一种常用的净水剂，Cl元素的原子核外有___种不同运动状态的电子；有___种不同能级的电子，基态Fe³⁺的电子排布式为___。

（2）实验室中可用KSCN或K₄[Fe(CN)₆]来检验Fe³⁺。FeCl₃与KSCN溶液混合，可得到配位数为5的配合物的化学式是___；K₄[Fe(CN)₆]与Fe³⁺反应可得到一种蓝色沉淀KFe[Fe(CN)₆]，该物质晶胞的结构如图所示(K⁺未画出)，则一个晶胞中的K⁺个数为___。

（3）Cu²⁺能与乙二胺(H₂N—CH₂—CH₂—NH₂)形成配离子如图：，该配离子中含有的化学键类型有___(填字母)。

a.配位键  b.极性键  c.离子键  d.非极性键

一个乙二胺分子中共有___个σ键，C原子的杂化方式为___。

（4）金属铜的晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。则铜原子的直径约为___pm。

Answer

17 5 1s22s22p63s23p63d5 K2[Fe(SCN)5] 4 abd 11 sp3

【解析】

⑴每个电子的运动状态均不同，氯原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p这五个能级；铁原子失去4s能级2个电子，再失去3d能级1个电子形成Fe3+。

⑵Fe3+与SCN-形成配位数为5的配离子为[Fe(SCN)5]2－，根据电荷守恒可知配离子与K+形成的配合物的化学式为K2[Fe(SCN)5]；计算晶胞中其他微粒的个数，再根据电荷守恒计算钾离子的个数。

⑶根据配合物的结构可以知道含有的化合建，并计算σ数，求出杂化方式。

⑷面心立方最密堆积的晶胞结构中，处于面对角线上的Cu原子紧密相邻，面对角线的长度为铜原子直径的2倍。

⑴氯原子核外电子数为17，每个电子的运动状态均不同，故氯原子核外有17种不同运动状态的电子；氯原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，电子分布在1s、2s、2p、3s、3p这五个能级；Fe是26号元素，铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去4s能级2个电子，再失去3d能级1个电子形成Fe3+，故基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；故答案为：17；5；1s22s22p63s23p63d5。

⑵Fe3+与SCN-形成配位数为5的配离子为[Fe(SCN)5]2－，根据电荷守恒可知配离子与K+形成的配合物的化学式为K2[Fe(SCN)5]；题给物质晶胞的结构中，Fe3+的个数为4×=，Fe2+的个数为4×=，CN－的个数为12×=3，根据电荷守恒：N(K+)+N(Fe3+)×3+N(Fe2+)×2 = N(CN－)，可得N(K+)=，故一个晶胞中的K+个数为×8=4，故答案为：K2[Fe(SCN)5]；4。

⑶Cu2+与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)之间形成配位键，H2N—CH2—CH2—NH2中碳原子之间形成非极性键，不同原子之间形成极性键；单键为σ键，一个乙二胺分子中含有11个σ键，碳原子没有孤电子对，且形成4个σ键，杂化轨道数目为4，碳原子采取sp3杂化，故答案为：abd；11；sp3。

⑷面心立方最密堆积的晶胞结构中，处于面对角线上的Cu原子紧密相邻，面对角线的长度为铜原子直径的2倍，由几何知识可知面对角线长度等于晶胞边长的倍，故铜原子的直径约为==pm，故答案为pm。