Question

【題目】鐵及其化合物用途非常廣泛，如二茂鐵可用作火箭燃料添加劑，鐵酸鍶用于直流電機永久陶瓷磁鐵。用環戊二烯鈉法制備二茂鐵(如圖)的原理為C5H6+NaOH→C5H5Na+H2O；2C5H5Na+FeCl2→(C5H5)2Fe+2NaCl。

(1)鐵元素的基態價電子排布式為________________。

(2)基態Na原子中，核外電子占據的最高能級的符號是________，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________。Na和K屬于同一主族，但金屬Na的熔點比金屬K高，原因是______________。

(3)(C5H5)2Fe中陰離子中的σ鍵總數為____個。分子中的大π鍵可用符號II表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數(如苯分子中的大π鍵可表示為Ⅱ)，則中的大π鍵應表示為________________。

(4)用二乙胺法合成二茂鐵的原料有(C2H5)2NH、FeCl2·4H2O及C5H6。(C2H5)2NH分子中采用sp3雜化的原子是________；FeCl2·4H2O是一種配合物，其結構如圖所示，Fe2+與配體之間形成的化學鍵稱為____________。

(5)鐵酸鍶的晶胞結構如下圖所示：

①晶胞中距離最近的兩個氧原子的距離為________cm(列出計算表達式即可)。

②該晶體的密度為_____________g·cm-3(列出計算表達式即可)。

Answer 1

【答案】 3d64s2 3s 球形 Na的原子半徑較小且價電子數和K相同，金屬鍵較強 10 N和C 配位鍵

【解析】(1)鐵元素在周期表中是26號元素，其原子核處有26個電子，3d、4s能級上電子是其價電子，根據構造原理知其基態價電子排布式為3d64s2；（2）Na位于周期表中第三周期第ⅠA族，核外電子占據最高能層的符號是M，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形，Na和K屬于同一主族，但金屬Na的熔點比金屬K高，原因是Na的原子半徑較小且價電子數和K相同，金屬鍵較強；（3）環戊二烯負離子含有5個碳碳σ鍵和5個碳氫σ鍵，總數為10個；C5H5-有5個原子參與形成的大鍵，大鍵電子數為6個，如圖：

，則中的大π鍵應表示為：；(4) (C2H5)2NH中C和N與其他原子均是以單鍵相連，故都是sp3雜化，由圖示知，FeCl24H2O中O和Cl-與Fe2+之間以配位鍵相連；(5) ①面上的兩個O距離最近，且等于=；②晶胞中含有1個Fe、1個Sr及2個O，質量為，體積為（3.98×10-9）2×3.47×10-8cm3, 該晶體的密度為g·cm-3。