Question

Fe、N及S的化合物用途非常广泛。回答下列问题;

(1)基态Fe原子价电子排布图为____;基态S原子的核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形。

(2)团簇离子中,Fe²⁺、Fe³⁺数目之比为______;与铁形成配位键的原子是________,铁的配位数为_________。

(3)四氟铵可通过下列反应制备:NF₃+F₂ + BF₃ =NF₄ BF₄

①NF₃的空间构型为_____ , 中心原子的杂化方式是______。

②NF₄BF₄存在的作用力有________(填字母)。

A. σ键               B. π键       C.离子键.       D.配位键

(4)Fe与S形成的一种化合物晶体的结构如图所示,六棱柱底边边长为a pm,高为c pm,阿伏加德罗常数的值为NA,该Fe、S化合物晶体的密度为_____(列出计算式)g. cm^-3

Answer

哑铃(或纺锤) 3:1 S和C 4 三角锥形 sp3 ACD

【解析】

(1) Fe为26号元素，其基态Fe原子价电子为3d64s2，基态S原子的核外电子占据最高能级是3p能级。

(2)团簇离子中，设Fe2+、Fe3+数目分别为x、y，建立方程计算；S与Fe形成三个价键，S最外层有6个电子，易形成2个价键，另外一个价键与Fe形成配位键，CN－中C有孤对电子，与Fe形成配位键，根据图中结构得出铁的配位数。

(3)①计算NF3的价层电子对数，得到中心原子的杂化方式，得到价层电子互斥理论模型，由于有1对孤对电子，因此得到空间构型；②A. NF4BF4中N—F，B—F之间为σ键；B. NF4BF4中N—F，B—F之间为单键，无π键；C. NF4BF4中NF4+、BF4－之间是离子键；D. NF4+、BF4－里都存在配位键。

(4)根据图分析得出S个数和Fe个数，再根据公式计算该化合物晶体的密度。

(1) Fe为26号元素，其基态Fe原子价电子为3d64s2，因此基态Fe原子价电子排布图为；基态S原子的核外电子占据最高能级是3p能级，其电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形；故答案为：；哑铃(或纺锤)。

(2)团簇离子中，设Fe2+、Fe3+数目分别为x、y，因此x+y=4，2x + 3y+(−2)×4+(−1)×4 = −3，解得x =3，y=1，因此Fe2+、Fe3+数目之比为3:1；S与Fe形成三个价键，S最外层有6个电子，易形成2个价键，另外一个价键与Fe形成配位键，CN－中C有孤对电子，与Fe形成配位键，因此与铁形成配位键的原子是S、C；根据图中结构得出铁的配位数为4；故答案为：3:1；S、C；4。

(3)①NF3的价层电子对数，中心原子的杂化方式是sp3，价层电子互斥理论模型为四面体形，由于有1对孤对电子，因此空间构型为三角锥形；故答案为：三角锥形；sp3。

②A. NF4BF4中N—F，B—F之间为σ键，故A符合题意；B. NF4BF4中N—F，B—F之间为单键，无π键，故B不符合题意；C. NF4BF4中NF4+、BF4－之间是离子键，故C符合题意；D. NF4+、BF4－里都存在配位键，故D符合题意；综上所述，答案为ACD。

(4)根据图分析得出S个数，Fe个数为6个，化学式为FeS，晶体的结构如图所示，六棱柱底边边长为a pm，底边面积为高为c pm，阿伏加德罗常数的值为NA，该Fe、S化合物晶体的密度为；故答案为：。