鐵系元素是第一過渡系列第Ⅷ族的三個相鄰元素-Fe、Co、Ni。它們是人體必需的微量元素,也是現(xiàn)代工業(yè)和高新技術(shù)的重要材料。
(1)基態(tài)Ni的軌道中未成對電子數(shù)是
2
2
個。
(2)如圖11,Co的羰基配合物在工業(yè)上常用作有機物偶聯(lián)和羰基引入的試劑。Co2(CO)8常溫下為橙紅色固體,不溶于水,易溶于有機溶劑。推測Co2(CO)8是 非極性
非極性
分子(填“極性”或“非極性”);寫出CO的等電子體:。
(3)已知,金屬離子的電荷越高,極化能力越強,水解能力越強。故Fe3+在酸性溶液中常發(fā)生如下水解:Fe(H2O)63++H2O?[Fe(H2O)5OH]2+(配離子)+H3O+。則配離子中Fe3+的配位數(shù)為 6
6
,1mol該配離子所含σ鍵的數(shù)目為 17NA
17NA
。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù))
(4)CoCO3、NiCO3常用于陶瓷工業(yè)。已知:r(Ni2+)<r(Co2+),則真空條件下分解溫度CoCO3高于
高于
NiCO3(填“高于”“等于”或“低于”);溶液中,F(xiàn)e3+、Co3+、Ni3+的氧化性依次增強,請從結(jié)構(gòu)上分析,其原因是 Co3+價電子為3d6,Ni3+價電子為3d7,而Fe3+價電子為3d5穩(wěn)住結(jié)構(gòu),所以Fe3+氧化性最差,離子半徑:r(Ni3+)<r(Co3+),Ni的核電荷數(shù)更大,Ni3+的氧化性比Co3+
Co3+價電子為3d6,Ni3+價電子為3d7,而Fe3+價電子為3d5穩(wěn)住結(jié)構(gòu),所以Fe3+氧化性最差,離子半徑:r(Ni3+)<r(Co3+),Ni的核電荷數(shù)更大,Ni3+的氧化性比Co3+
。
(5)Fe-Mg是一種高效儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖12。晶體中Fe原子和Mg原子之間的最近距離為anm。儲氫時,H2分子在晶胞的體心和棱的中點位置,則晶體吸附H2后的化學式為 MgFeH2
MgFeH2
,理論上1dm3Fe-Mg最多能儲存H2kg。