Question

铁被称为“第一金属”，硫被称为“生命元素”，它们形成的物质种类非常丰富，在生产、生活中用途广泛。

（1）基态S原子有___种能量不同的电子，其价电子排布图为___。

（2）硫能形成S₂O、SO等多种含氧酸根，试推测S₂O的空间构型为___，SO的中心原子杂化方式为___。

（3）SCN^-与Fe³⁺能发生显色反应，该反应常用作检验Fe³⁺的存在。

①铁元素位于元素周期表的___区。

②SCN^-的三种元素的电负性由大到小的顺序为___（用元素符号表示）。写出与SCN^-互为等电子体的分子的分子式___（任写一种）。

③Fe(SCN)₃中不存在的化学键有___（填标号）。

A.离子键    B.极性键    C.非极性键    D.配位键     E.σ键     F.π键

（4）部分卤化铁的熔点如下表所示：

卤化铁	FeF3	FeCl3
熔点/℃	1100	306

解释表中物质之间熔点差异的原因___。

（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B两种方块组成。

①该氧化物中Fe²⁺、Fe³⁺、O^2-个数的最简整数比为___。

②己知该晶体的密度为dg·cm^-3，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶胞参数a为___ nm（用含d和N_A的代数式表示）。

Answer

5 四面体形 sp3 d N>S>C CO2（或CS2或COS） AC FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体，离子键强于分子间作用力，因此FeF3熔点大于FeCl3熔点 1：2：4 a=nm

【解析】

根据基态原子占据的电子轨道分子电子能量；根据基态原子电子排布规则绘制价电子排布图；根据价层电子对互斥理论推测空间构型和中心原子杂化方式；根据晶体种类不同分析晶体的熔沸点大小；根据均摊法计算晶胞参数。

(1)基态S原子的电子共占据5种不同的轨道，即1s、2s、2p、3s、3p，故共有5种不同能量的电子；其价电子的电子排布图为；

(2)的空间构型，根据价层电子对互斥理论，其中1个S为中心原子，则孤电子对数==0，故的空间构型为四面体型；中孤电子对数==1，中心原子S周围共有4个电子对，因此中心原子S的杂化方式为sp3杂化；

(3)①铁元素位于元素周期表的d区；

②同一周期原子从左向右电负性依次增大，同一主族元素从上到下电负性依次减小，故SCN-中三种原子的电负性大小从大到小为N>S>C；价电子数相同原子总数相同的分子或离子互称等电子体，SCN-的等电子体为分子的可以为CO2或CS2或COS；

③Fe(SCN)3中Fe3+与SCN-以配位键形式存在，SCN-的结构式为[S-C≡N]-，其中S与C之间、C与N之间以极性共价键形式存在，S与C之间为单键，为σ键，C与N之间为三键，其中一个为σ键，剩余两个为π键，因此Fe(SCN)3中含有极性键、配位键、σ键和π键，不含有离子键和非极性共价键，故选AC；

(4)因F的电负性强于Cl，故F与Fe形成的化合物FeF3为离子晶体，Cl与Fe形成的化合物FeCl3为分子晶体，离子键强于分子间作用力，因此FeF3熔点大于FeCl3熔点；

(5)A方块含有1.5个亚铁离子、4个氧离子，B方块含有0.5个亚铁离子、4个氧离子、4

个铁离子，则该氧化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为1∶2∶4；1个晶胞含有Fe2+、Fe3+、O2-的个数分别是为8、16、32，它们的相对质量之和是24×56＋32×16＝1856，根据m=ρV计算，1856g=d g/cm-3×a3×NA，a=nm。