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二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂，汽油的抗震剂，抗辐射剂等．二茂铁[（C5H5--）2Fe2+]．其分子结构如右图所示．二茂铁是橙黄色针状晶体，熔点173℃，沸点249℃，有强的热稳定性．不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸，但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃，对空气和湿气都稳定．二茂铁具有芳香性，环上发生的反应类似于苯环．
二茂铁常见制备方法：
①合成法：由金属钠与环戊二烯（
）在四氢呋喃（
代号THF）溶液中反应，先制得环戊二烯钠，然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁．
②电解法：电解时，以铁板和镍板作电极，电解液为碘化钠的环戊二烯溶液．阅读以上材料，试回答下列问题：
（1）环戊二烯与二茂铁中各有______种和______种化学环境不同的氢原子．
（2）写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐（（CH3CO）2O）混合发生磺化反应生成一取代物的反应式：______．
（3）写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式：______
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铁及其化合物用途非常广泛，如二茂铁可用作火箭燃料添加剂，铁酸锶用于直流电机永久陶瓷磁铁。用环戊二烯钠法制备二茂铁(如图)的原理为C5H6+NaOH→C5H5Na+H2O；2C5H5Na+FeCl2→(C5H5)2Fe+2NaCl。
(1)铁元素的基态价电子排布式为________________。
(2)基态Na原子中，核外电子占据的最高能级的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。Na和K属于同一主族，但金属Na的熔点比金属K高，原因是______________。
(3)(C5H5)2Fe中阴离子
中的σ键总数为____个。分子中的大π键可用符号II
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Ⅱ
)，则中的大π键应表示为________________。
(4)用二乙胺法合成二茂铁的原料有(C2H5)2NH、FeCl2·4H2O及C5H6。(C2H5)2NH分子中采用sp3杂化的原子是________；FeCl2·4H2O是一种配合物，其结构如图所示，Fe2+与配体之间形成的化学键称为____________。
(5)铁酸锶的晶胞结构如下图所示：
①晶胞中距离最近的两个氧原子的距离为________cm(列出计算表达式即可)。
②该晶体的密度为_____________g·cm-3(列出计算表达式即可)。
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乙酰基二茂铁常用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂等。某兴趣小组制备乙酰基二茂铁，流程如下：
已知：
a.反应原理：
+(CH3CO)2O
CH3COOH+
b.二茂铁熔点173℃，沸点249℃，100℃易升华。
c.乙酰基二茂铁熔点81℃，沸点163℃。不溶于水，易溶于有机溶剂。
请回答：
(1)步骤I，在50 mL圆底烧瓶中，加入新制的、经提纯后0.5 g二茂铁，5 mL乙酸酐，在振摇下滴入1 mL 85%磷酸，提纯二茂铁的方法为_______________。
(2)步骤II，加料毕，用装填有CaCl2的干燥管塞住圆底烧瓶瓶口。如图所示，其目的是__________。
(3)步骤IV，反应完毕后，将紫色混合物倾入含40 g碎冰烧杯中，并用10 mL冷水洗涤烧瓶，将洗涤液并入烧杯，在搅拌下加入NaHCO3(s)，判断溶液呈中性的实验方法为__________。
(4)步骤V，包括结晶、吸滤、洗涤、干燥等多步操作。下列说法正确的是__________。
A.为较快地析出晶体，可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁
B.吸滤装置由吸滤瓶、布氏漏斗、抽气泵组成
C.宜用乙醇洗涤，洗涤后乙醇易挥发
D.可在100℃红外灯下干燥
(5)①粗产品中含有杂质为___________，可以用来鉴别的仪器是___________。
②分离提纯粗产品后，用薄层层析来测定Rf值。选出其正确操作并按序列出字母：a→c→_______→_______→________→_________→g。
a.制备薄层色谱板
b.用少量纯二茂铁和提纯后的产品分别溶于2 mL甲苯中，配成浓溶液
c.用细玻璃管拉制两根微量滴管(尖端处约0.7mm)
d.将色谱板插入盛有乙醚的槽内，盖上盖子
e.待溶剂上升到色谱板3/4高度时，取出色谱板，并标记溶剂所到高度
f.分别用微量滴管浸入两浓溶液，在色谱板两原点处点样，待干燥后，再重复点样
g.计算Rf值
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（15分）二茂铁是一种金属有机化合物，又名双环戊二烯基铁，是由2个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成的有机物,它是火箭固体燃烧过程的加速剂、柴油的消烟节能添加剂、汽油抗爆助燃剂；各类重质燃料、煤、原油、聚合物等的消烟促燃剂。由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下：
其实验步骤如下：
步骤1：如图Ⅰ所示，取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中，开通搅拌器，慢慢滴加85%磷酸1 mL，加热回流5 min。
步骤2：待反应液冷却后，倒入烧杯中加入10 g碎冰，搅拌至冰全部融化，缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品。
步骤3：将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中，从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。
步骤4：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，得到纯净的乙酰基二茂铁并回收乙醚。
（1）图I中仪器B的名称为 ，其中磷酸的作用为 该实验制备的乙酰基二茂铁分子式为 。
（2）步骤2中需缓慢滴加NaHCO3溶液，并且要充分搅拌，原因是 。
（3）步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是 。
（4）步骤4中操作X的名称是 ，该操作中不能使用明火的原因是 。
（5）为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁(
)，可以使用的仪器分析方法是 （写一种即可）。
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二茂铁[Fe(C5H5)2]可用作火箭燃料添加剂、汽油的抗爆剂和橡胶的熟化剂，也可作紫外线吸收剂。可由环戊二烯(
)和FeCl2在三乙胺[(C2H5)3N]存在下反应制得。
(1)在元素周期表中，与Fe既同周期又同族且价层电子总数为10的元素是_____(填元素符号)，该元索基态原子核外N层电子的自旋状态_______(填“相同”或“相反”)。
(2)三乙胺中电负性最小的元素是________(填元素符号)；C元素的_______杂化轨道与H元素的________轨道形成_______键。
(3)下列状态的Cl中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______(填序号)。
A. [Ne]
B. [Ne] 
C. [Ne] 
D. [Ne] 
(4)已知：分子中的大π键可用符号
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成的大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为
)，则环戊二烯负离子(
)中的大π键应表示为________。
(5)二茂铁易升华且可溶于有机溶剂中，其晶体类型为________，二茂铁的晶胞结构如图所示(未画出微粒)，密度为pg·cm-3，则一个晶胞中Fe(C5H5)2。数目的计算表达式为______(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
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Fe3＋与CN－、F－、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
（1）Fe3＋基态核外电子排布式为________。
（2）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是__________。
（3）C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
（4）配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________________。已知(CN)2是直线形分子，并具有对称性，则(CN)2中π键和σ键的个数比为__________________。
（5）F－不仅可与Fe3＋形成3－，还可以与Mg2＋、K＋形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，其结构如图乙所示，则该晶体的化学式为__________________________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d5(或3d5) sp3、sp2 N>O>C CO(或N2) 4∶3 KMgF3
【解析】（1）Fe的原子序数为26，Fe3＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或3d5)。
（2）根据图中乙酰基二茂铁的结构可知，碳原子的杂化方式有两种。其中形成碳氧双键的碳原子和五元环上的碳原子杂化方式是sp2杂化，而-CH3上的碳原子杂化方式是sp3杂化。
（3）根据元素周期律，可知同周期元素原子第一电离能随着原子序数的增加逐渐增大，由于原子轨道上电子处于全满、半满和全空时较稳定，所以第ⅡA、ⅢA族以及第ⅤA、ⅥA主族存在反常，即同周期元素第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族的第一电离能，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能，因此
、
、
原子的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。
（4）配合物K3Fe(CN)6的配体是CN-，有14个电子，因此与其互为等电子体的分子有两种：CO或N2；(CN)2是直线型分子且具有对称性，可以判断碳氮之间形成三键，碳碳之间为单键连接，其结构式为N≡C-C≡N，因此
键有4个，
键有3个，个数比为
。
（5）由晶胞结构图可知：K+位于体心，F-位于棱上，Mg2+位于顶点，因此每个晶胞中有1个K+、1/4×12=3个F-，1/8×8=1个Mg2+，则该晶体的化学式为KMgF3。
【题型】综合题
【结束】
12
某树脂的合成线路如下：
（1）B中含有的官能团的名称是________________________。
（2）反应①、③的有机反应类型分别是________________、____________________。
（3）检验CH3CH2CH2Br中的溴原子时，所加试剂的顺序依次是_______________。
（4）下列说法正确的是__________（填字母编号）。
a．1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2mol Ag
b．可以用NaHCO3鉴别E和F
c．B分子存在顺反异构
（5）写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。
（6）
的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物共有______种，其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为_______________________。
a．能发生消去反应 b．能与过量浓溴水反应生成白色沉淀
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二茂铁[（C5H5）2Fe] 分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等。
它的结构如右图所示，下列说法正确的是（ ）
A．二茂铁中Fe2+与环戊二烯离子（C5H5-）之间为离子键
B．1mol环戊二烯（
）中含有σ键的数目为5NA
C．分子中存在π键
D．Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
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二茂铁[(C5H5)2Fe](橙黄色粉末，不溶于水，易溶于乙醚等有机溶剂)及其衍生物在工业、农业、医药、航天、节能、环保等行业具有广泛地应用。某校课外小组依据反应2KOH+2C5H6+FeCl2=(C5H5)2Fe+2KCl+2H2O在绝对无水、无氧的条件下制备二茂铁。
回答下列问题:
(1)甲组同学拟制备无水FeCl2,主要实验流程为:
步骤I用饱和Na2CO3溶液浸泡的目的是_______；步骤II 中铁屑是过量的,其目的是_____；步骤IV脱水的方法是____________。
(2)乙组用环戊二烯二聚体(沸点为174℃)制备环戊二烯(沸点为419℃),已知:(C5H6)2(环戊二烯二聚体)
2C5H6(环戊二烯)。分离得到环戊二烯的操作方法为________。
(3)丙组同学制备二茂铁的装置如图所示(夹持装置已略去)。
已知:二甲基亚砜的结构式为
，热稳定性好，能溶解大多数有机物。
①图中冷却水从接口______进入(填“a”或“b”)。
②装药品前及整个过程需通入干燥的A，装药品前通入N2的目的是_________。
③反应后分离出上层橙黄色乙醚清液，先用盐酸洗涤，其目的是_______；再用水洗，水洗时能说明已洗涤干净的依据是_________；洗涤后得到的二茂铁乙醚溶液获得二茂铁固体可采用的操作方法是_____________。
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二茂铁
分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示，下列说法正确的是
A.二茂铁中
与环戊二烯离子
之间为离子键
B.1mol环戊二烯
中含有
键的数目为
C.分子中存在
键
D.的电子排布式为
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乙酰基二茂铁是常用的汽油的抗震剂，由二茂铁合成乙酰基二茂铁的原理如下：
其实验步骤如下：
步骤1：如图Ⅰ所示，取1 g二茂铁与3 mL乙酸酐于装置中，开通搅拌器，慢慢滴加85%磷酸1 mL，加热回流5 min。
步骤2：待反应液冷却后，倒入烧杯中加入10 g碎冰，搅拌至冰全部融化，缓慢滴加NaHCO3溶液中和至中性，置于冰水浴中15 min。抽滤，烘干，得到乙酰基二茂铁粗产品。
步骤3：将乙酰基二茂铁粗产品溶解在苯中，从图Ⅱ装置的分液漏斗中滴下，再用乙醚淋洗。
步骤4：将其中一段时间的淋洗液收集，并进行操作X，得到纯净的针状晶体乙酰基二茂铁并回收乙醚。
（1）步骤2中的抽滤操作，除烧杯、玻璃棒外，还必须使用属于硅酸盐材质的仪器有________。
（2）步骤2中不需要测定溶液的pH就可以判断溶液接近中性，其现象是________。
（3）步骤3将粗产品中杂质分离实验的原理是________。
（4）步骤4中操作X的名称是________，该操作中不能使用明火的原因是________。
（5）为确定产品乙酰基二茂铁中是否含有杂质二乙酰基二茂铁(
)，可以使用的仪器分析方法是________。
）在四氢呋喃（
代号THF）溶液中反应，先制得环戊二烯钠，然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁．
中的σ键总数为____个。分子中的大π键可用符号II
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Ⅱ
)，则
CH3COOH+
)和FeCl2在三乙胺[(C2H5)3N]存在下反应制得。
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成的大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为
)，则环戊二烯负离子(
)中的大π键应表示为________。
、
、
原子的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。
键有4个，
键有3个，个数比为
。
）中含有σ键的数目为5NA
2C5H6(环戊二烯)。分离得到环戊二烯的操作方法为________。
，热稳定性好，能溶解大多数有机物。
分子是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示，下列说法正确的是
与环戊二烯离子
之间为离子键
中含有
键的数目为
键
)，可以使用的仪器分析方法是________。