Question

【題目】二茂鐵[Fe(C5H5)2]可用作火箭燃料添加劑、汽油的抗爆劑和橡膠的熟化劑，也可作紫外線吸收劑。可由環戊二烯()和FeCl2在三乙胺[(C2H5)3N]存在下反應制得。

(1)在元素周期表中，與Fe既同周期又同族且價層電子總數為10的元素是_____(填元素符號)，該元索基態原子核外N層電子的自旋狀態_______(填“相同”或“相反”)。

(2)三乙胺中電負性最小的元素是________(填元素符號)；C元素的_______雜化軌道與H元素的________軌道形成_______鍵。

(3)下列狀態的Cl中，電離最外層一個電子所需能量最大的是______(填序號)。

A. [Ne] B. [Ne]

C. [Ne] D. [Ne]

(4)已知：分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成的大π鍵的電子數(如苯分子中的大π鍵可表示為)，則環戊二烯負離子()中的大π鍵應表示為________。

(5)二茂鐵易升華且可溶于有機溶劑中，其晶體類型為________，二茂鐵的晶胞結構如圖所示(未畫出微粒)，密度為pg·cm-3，則一個晶胞中Fe(C5H5)2。數目的計算表達式為______(設阿伏加德羅常數的值為NA)。

Answer 1

【答案】Ni 相反 H sp3 1s D 分子晶體

【解析】

(1) Fe為第四周期第VIII族的元素，在元素周期表中，與Fe既同周期又同族的元素為鈷鎳兩種元素，符合價層電子排布總數為10的元素是Ni，價層電子排布為3d84s2,，該元素基態原子核外電子排布為N層電子的自旋狀態相反，故答案：Ni；相反；

(2) 三乙胺的化學式為(C2H5)3N，非金屬性越小，電負性越小，所以三乙胺中電負性最小的元素是H；依據價層電子理論，三乙胺 (C2H5)3N中C元素的價層電子數為4，所以為sp3雜化，雜化軌道與H元素的1s軌道形成鍵，故答案：H；sp3；1s；；

(3)根據核外電子軌道排布圖結合洪特規則可知：[Ne] 的結構最穩定，所以電離最外層一個電子所需能量最大，故答案D；

(4)環戊二烯負離子()的化學式為C5H6-,分子中的大π鍵是由每個H原子提供一個電子，每個C原子提供1個電子形成的，所以環戊二烯負離子()中的大π鍵應表示為，故答案：；

(5)根據二茂鐵[Fe(C5H5)2]易升華且可溶于有機溶劑的性質，可以推測二茂鐵晶體類型為分子晶體；設一個晶胞中Fe(C5H5)2數目為n,根據二茂鐵的晶胞結構圖所示，根據密度公式===p，解得n=，故答案：分子晶體；n=。