Question

【题目】在人类文明的历程中，改变世界的事物很多，其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17种“分子”改变过人类的世界。

（1）铁原子在基态时，价电子(外围电子)排布式为______________________________。

（2）硝酸钾中的空间构型为________，写出与互为等电子体的一种非极性分子化学式__________________________________________________________________。

（3）6氨基青霉烷酸的结构如图所示，其中采用sp3杂化的原子有____________。

（4）下列说法正确的有________(填字母序号)。

a．乙醇分子间可形成氢键，导致其沸点比氯乙烷高

b．钨的配合物离子[W(CO)5OH]－能催化固定CO2，该配离子中钨显－1价

c．聚乙烯(CH2CH2)分子中有5n个σ键

d．由下表中数据可确定在反应Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，每生成60 g SiO2放出的能量为(2c－a－b) kJ

化学键	Si—Si	O===O	Si—O
键能(kJ·mol－1)	a	b	c

（5）铁和氨气在640 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式______________________________________。

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Answer 1

【答案】3d64s2 平面正三角形 BF3(SO3、BBr3等) C、N、O、S a 8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2

【解析】

(1)铁是26号元素，基态原子核外有26个电子，3d、4s能级上电子是其价电子，根据构造原理书写其基态价电子排布式；

(2)根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型，原子个数相等价电子数相等的微粒是等电子体，正负电荷重心重合的分子是非极性分子；

(3)根据价层电子对互斥理论确定碳原子杂化方式；

(4)a．氢键的存在影响物质的熔沸点；

b．根据化合物中化合价的代数和为0计算；

c．聚乙烯()分子中有(6n-1)个σ键；

d.60gSiO2的物质的量=mol＝1mol，一个硅原子含有4个硅氧键；

(5)铁和氨气在640℃可发生置换反应生成氮气和氮化铁，利用均摊法确定氮化铁的化学式，根据温度、反应物和生成物写出反应方程式。

(1)铁是26号元素，基态原子核外有26个电子，3d、4s能级上电子是其价电子，根据构造原理知其价电子排布式为：3d64s2；

(2)NO3-中N原子价层电子对=3+(5+1-3×2)=3，且不含孤电子对，所以是平面三角形结构；与NO3-互为等电子体的一种非极性分子有BF3(SO3、BBr3等)；

(3)只要共价单键和孤电子对的和是4的原子就采取sp3杂化，根据图片知，采用sp3杂化的原子有C、N、O、S；

(4)a．乙醇分子间可形成氢键，氯乙烷中不含氢键，氢键的存在导致乙醇的沸点升高，所以乙醇的沸点比氯乙烷高，故a正确；

b．根据化合物中化合价的代数和为0知，钨的配合物离子[W(CO)5OH]-中钨显0价，故b错误；

c．聚乙烯()分子中有(6n-1)个σ键，故c错误；

d．由表中数据知反应Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中，每生成60gSiO2放出的能量为(4c-2a-b)kJ，故d错误；

故答案为a；

(5)该晶胞中铁原子个数=8×+6×＝4，氮原子个数是1，所以氮化铁的化学式是Fe4N，铁和氨气在640℃可发生置换反应生成氮气和氮化铁，所以该反应方程式为：8Fe+2NH32Fe4N+3H2。