Question

【题目】铁是最常见的金属材料。铁能形成[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3［三硝酸六尿素合铁（III）〕 和Fe(CO)x等多种配合物。

（1）基态Fe3+的核外电子排布式为_____，与NO3-互为等电子体的分子是__________。

（2）尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式依次为______。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。

（3）配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=______。Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20 .5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于_______（填晶体类型）。

（4）铁有δ、γ、a三种同素异形体，δ、γ、a三种晶胞中铁原子的配位数之比为_______。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)SO3(或BF3)sp2、sp3N>O>C5分子晶体4:6:3

【解析】（1）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，3s23p63d5，NO3-中有4个原子，5+6×3+1=24个价电子，SO3中有4个原子，6+6×3=24个价电子，与NO3-是等电子体；
（2）尿素分子中C形成三个σ键，杂化方式为sp2；分子中N原子的价层电子对数为=4，杂化方式为sp3，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体，配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5；
（4）δ-Fe为体心立方密堆积，配位数为8，γ-Fe为面心立方密堆积，配位数为12，α=Fe为简单立方堆积，配位数为6，则δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数之比为8∶12∶6=4∶6∶3。