Question

1．鐵及其化合物在有機化學中應用廣泛，例如有機合成中，常用鐵和鹽酸將硝基（-NO₂）還原為氨基（-NH₂）；在苯的溴代反應中用溴化鐵作催化劑．
（1）N的原子結構示意圖為．Fe基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d⁶4s²．
（2）H、N、O的電負性從小到大的順序是H＜N＜O．
（3）與NO₂⁺互為等電子體的一種分子為N₂O（填化學式）．氨基（-NH₂）中氮原子的雜化類型為sp³．
（4）1mol苯分子中含有σ鍵的物質的量為12mol．
（5）Fe與N形成的某化合物晶胞如圖所示，則該晶體的化學式為Fe₄N．

Answer 1

分析 （1）N的原子序數(shù)是7，根據(jù)鐵的原子序數(shù)為26，結合能量最低原理書寫基態(tài)原子的電子排布式；
（2）根據(jù)電負性的變化規(guī)律比較電負性大小；
（3）NO₂⁺的電子數(shù)為22，其等電子體為N₂O（或CO₂、CS₂等）；氨基（-NH₂）中氮原子形成3個δ鍵，一個孤對電子，價層電子對數(shù)為4，氮原子為sp³雜化；
（4）苯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6個；所以1mol苯分子中含有σ鍵的數(shù)目為12mol；
（5）在該晶胞中，含有Fe：8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$=4；N為1個；則該晶體的化學式為Fe₄N．

解答 解：（1）N的原子序數(shù)是7，原子結構示意圖為，鐵的原子序數(shù)為26，根據(jù)能量最低原理其態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²；故答案為：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或[Ar]3d⁶4s²；
（2）在元素周期表中同一周期從左到右元素的電負性逐漸增強，同一主族從上到下元素的電負性逐漸減弱，可知電負性強弱順序為O＞N＞H，
故答案為：H＜N＜O；
（3）NO₂⁺的電子數(shù)為22，其等電子體為N₂O（或CO₂、CS₂等）；氨基（-NH₂）中氮原子形成3個δ鍵，一個孤對電子，價層電子對數(shù)為4，氮原子為sp³雜化；故答案為：N₂O（或CO₂、CS₂等）；sp³；
（4）苯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6個；所以1mol苯分子中含有σ鍵的數(shù)目為12mol，故答案為：12 mol（或12×6.02×10²³）；
（5）在該晶胞中，含有Fe：8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$=4；N為1個；則該晶體的化學式為Fe₄N；故答案為：Fe₄N．

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，本題注意晶胞配位數(shù)的判斷方法．