Question

8．乙二胺四乙酸可由乙二胺（H₂NCH₂CH₂NH₂）、氰化鈉（NaCN）和甲醛水溶液作用制得，能和Fe³⁺形成穩(wěn)定的水溶性配合物乙二胺四乙酸鐵鈉，原理如下：
（1）Fe³⁺基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵．
（2）與CN^-互為等電子體的一種非極性分子為N₂（填化學式）．
（3）乙二胺四乙酸中C原子的軌道雜化類型是sp²、sp³；C、N、O三種元素的電負性由大到小的順序是O＞N＞C．
（4）乙二胺和三甲胺[N（CH₃）₃]均屬于胺，但乙二胺比三甲胺的沸點高得多，原因是乙二胺分子間可以形成氫鍵，三甲胺分子間不能形成氫鍵．
（5）請在乙二胺四乙酸鐵鈉結構圖中用“箭頭”表示出配位鍵．

Answer 1

分析 （1）Fe原子核外電子數(shù)為26，原子形成陽離子先按能層高低失去電子，能層越高的電子越容易失去，同一能層中按能級高低失去電子，能級越高越容易失去；
（2）原子個數(shù)相同且價電子數(shù)相同的微粒是等電子體；
（3）乙二胺四乙酸中碳原子為-CH₂-，-COOH，前者碳原子以單鍵連接4個原子為四面體結構，為sp³雜化，-COOH中碳原子含有1個雙鍵，為sp²雜化；同周期自左而右電負性增大；
（4）氫鍵影響物質(zhì)的溶沸點，乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）分子之間可以形成氫鍵，但三甲胺[N（CH₃）₃]分子之間不能形成氫鍵；
（5）配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的原子，該配位原子為N、O原子，中心原子Fe周圍與2個氮原子、4個氧原子相連．

解答 解：（1）Fe原子核外有26個電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e原子失去4s能級2個電子、3d能級1個電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺電子排布式為：[Ar]3d⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：[Ar]3d⁵或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）CN^-中含有兩個原子且價電子數(shù)是10，所以與CN^-互為等電子體的一種分子的化學式：N₂，
故答案為：N₂；　
（3）乙二胺四乙酸中碳原子為-CH₂-，-COOH，前者碳原子以單鍵連接4個原子為四面體結構，為sp³雜化，-COOH中碳原子含有1個雙鍵，為sp²雜化；同周期自左而右電負性增大，故電負性：O＞N＞C，
故答案為：sp²、sp³；O＞N＞C；           
（4）分子之間可以形成氫鍵使物質(zhì)的溶沸點升高，乙二胺（H₂N-CH₂-CH₂-NH₂）分子之間可以形成氫鍵，三甲胺[N（CH₃）₃]分子之間不能形成氫鍵，故乙二胺的沸點較高，故答案為：乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵；
（5）配位鍵由含有孤電子對的原子指向含有空軌道的原子，中心原子Fe具有空軌道，N、O原子含有孤電子對，所以該配合物中的配位鍵為，
故答案為：．

點評 本題是對物質(zhì)結構的考查，涉及電子的排布、等電子體、電負性大小的判斷、雜化方式的判斷、配位鍵等知識，題目綜合性較強，難度中等，注意（5）配位鍵的表示方法、注意氫鍵對物質(zhì)熔沸點的影響．