Question

13．利用工業(yè)廢鐵粉（主要成為Fe₃O₄、Fe）與硫酸反應可制備硫酸鹽．

（1）Fe²⁺基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶．
（2）FeSO₄隔絕空氣受熱分解生成SO₂、SO₃、Fe₂O₃．SO₂分子的空間構型為V形，其中S原子的雜化類型為sp²雜化．與SO₃互為等電子體的離子與分子分別為NO₃^-或CO₃^2-、BF₃或COCl₂（填化學式）．
（3）苯酚可以與Fe³⁺發(fā)生顯色反應．1mol苯酚中含有σ鍵的數(shù)目為13mol或13×6.02×10²³．
（4）Fe₃O₄具有反尖晶石結構．某化合物Mg_xAl_yO_z與反尖晶石結構相仿，其結構如下圖所示，它是由下列A、B方塊組成．該化合物的化學式為MgAl₂O₄．

Answer 1

分析 （1）鐵是26號元素，其原子核外有26個電子，鐵原子失去2個電子變成Fe²⁺，根據(jù)構造原理書寫Fe²⁺核外電子排布式；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型、分子空間構型；原子個數(shù)及價電子數(shù)相等的微粒是等電子體；
（3）苯酚分子中碳碳之間含有一個σ鍵，共6個；碳氫之間含有一個σ鍵，共5個；碳氧之間含一個σ鍵，氧氫之間含一個σ鍵，所以1mol苯酚分子中含有σ鍵的數(shù)目為13mol；
（4）利用均攤法計算該晶胞中含有的原子個數(shù)，從而確定其化學式．

解答 解：（1）鐵是26號元素，其原子核外有26個電子，鐵原子失去最外層2個電子變成Fe²⁺，根據(jù)構造原理知，其基態(tài)離子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ 或[Ar]3d⁶ ；
（2）SO₂中S原子價層電子對=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，所以采取sp2雜化方式，該分子中含有一個孤電子對，所以其空間構型是V形；
SO₃的原子數(shù)為4，價電子數(shù)為24，與SO₃互為等電子體的為NO₃^-或CO₃^2-、BF₃或COCl₂等，故答案為：V形；sp²；NO₃^-或CO₃^2-；BF₃或COCl₂；　
（3）苯酚分子中碳碳之間含有一個σ鍵，共6個；碳氫之間含有一個σ鍵，共5個；碳氧之間含一個σ鍵，氧氫之間含一個σ鍵，所以1mol苯酚分子中含有σ鍵的數(shù)目為13mol；
故答案為：13 mol（或13×6.02×10²³）；
 （4）該晶胞中Al原子個數(shù)為4，O原子個數(shù)4+4=8，Mg原子的個數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+1=2，所以化學式為MgAl₂O₄，故答案為：MgAl₂O₄．

點評 本題考查較為綜合，涉及電子排布式、電負性、雜化軌道類型以及晶體結構分析等知識，題目具有一定難度，本題注意晶胞化學式的計算方法．