Question

【題目】鐵、碳等元素的單質(zhì)及其化合物在化工醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：

（1）Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名稱是三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)，是一種重要的配合物。該化合物中Fe3+的核外電子排布式為___，所含非金屬元素的電負性由大到小的順序為___。碳原子為____雜化，NO3-的空間構(gòu)型為____。

（2）目前發(fā)現(xiàn)的鋁原子簇Al13的性質(zhì)與鹵素相似，則原子簇Al13屬于____晶體。Na[Al(OH)4]存在的化學鍵有 ___（填字母）。

A 離子鍵 B 極性鍵 C 非極性鍵 D 配位鍵 E 氫鍵 F 金屬鍵

（3）已知：

反應后，當σ鍵增加了1 mol時，π鍵___（填“增加”或“減少”）了____個。

（4）多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p軌道，則p電子可在多個原子間運動，形成“離域π鍵”，如SO2分子中存在“離域π鍵”，可表示成π34，則（咪唑）中的“離域兀鍵”可表示為_______

（5）奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體，晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示。若晶體密度為d g·cm-3，則晶胞中最近的兩個碳原子之間的距離為_____ pm（阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，寫出簡化后的計算式即可）。

Answer 1

【答案】[Ar]3d5或1s22s23p63s23p63d5 O＞N＞C＞H sp2雜化 平面三角形 分子 ABD 減少 NA（或6.0210-23）

【解析】

（1）Fe為26號元素，基態(tài)Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，失去3個電子生成Fe3+，則Fe3+的核外電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5；Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中所含非金屬元素為H、C、N、O，通常元素的非金屬性越強，電負性越大，則所含非金屬元素C、N、O、H中O的非金屬性最強，H最弱，四者的電負性由大到小的順序是O、N、C、H；Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中尿素分子的結(jié)構(gòu)簡式為，C原子形成3個σ鍵，無孤對電子，所以是sp2雜化；NO3-中N的價層電子對數(shù)是3，且不存在孤對電子，所以NO3-的空間構(gòu)型為平面三角形。答案：[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d65；O＞N＞C＞H、sp2、平面三角形。

（2）鹵素單質(zhì)屬于分子晶體，鋁原子簇A113的性質(zhì)與鹵素相似，則原子簇A113也屬于分子晶體。Na[Al(OH)4]屬于離化合物，存在著離子鍵，鋁是缺電子結(jié)構(gòu)，能接受氫氧根離子給與的孤對電子形成配位鍵，氧氫之間可以形成極性鍵。所以Na[Al(OH)4]屬于離化合物中含有離子鍵、極性鍵、配位鍵。答案：分子，ABD。

（3）每生成1mol氯吡苯脲，需要1mol2-氯-4-氨基吡啶、1mol異氰酸苯酯，反應過程中每個2-氯-4-氨基吡啶分子斷裂一個σ鍵、每個異氰酸苯酯分子斷裂一個π鍵，所以當σ鍵增加了1 mol時，π鍵減少了NA（或6.0210-23）個。答案：減少；NA（或6.0210-23）。

（4）多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p軌道，則p電子可在多個原子間運動，形成“離域π鍵”。因為（咪唑）中的有5個原子參與形成π鍵，6個電子P軌道上的電子參與成鍵，所以咪唑的“離域兀鍵”可表示為；答案：。

（5）晶胞結(jié)構(gòu)分析可知一個晶胞中含鐵原子8×1/8+6×1/2=4，碳原子12×1/4+1=4，化學式中鐵原子和碳原子比為1：1，化學式為FeC；晶胞中最近的兩個碳原子的距離設為x，立方體棱邊的一半為a，則2a2=x2，a=，密度d=m/V=，解得x=cm=pm。答案：。