题目内容

1.铁及其化合物在有机化学中应用广泛,例如有机合成中,常用铁和盐酸将硝基(-NO2)还原为氨基(-NH2);在苯的溴代反应中用溴化铁作催化剂.
(1)N的原子结构示意图为.Fe基态原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2.
(2)H、N、O的电负性从小到大的顺序是H<N<O.
(3)与NO2+互为等电子体的一种分子为N2O(填化学式).氨基(-NH2)中氮原子的杂化类型为sp3.
(4)1mol苯分子中含有σ键的物质的量为12mol.
(5)Fe与N形成的某化合物晶胞如图所示,则该晶体的化学式为Fe4N.

分析 (1)N的原子序数是7,根据铁的原子序数为26,结合能量最低原理书写基态原子的电子排布式;
(2)根据电负性的变化规律比较电负性大小;
(3)NO2+的电子数为22,其等电子体为N2O(或CO2、CS2等);氨基(-NH2)中氮原子形成3个δ键,一个孤对电子,价层电子对数为4,氮原子为sp3杂化;
(4)苯分子中碳碳之间含有一个σ键,共6个;碳氢之间含有一个σ键,共6个;所以1mol苯分子中含有σ键的数目为12mol;
(5)在该晶胞中,含有Fe:8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$=4;N为1个;则该晶体的化学式为Fe4N.

解答 解:(1)N的原子序数是7,原子结构示意图为,铁的原子序数为26,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;故答案为:;1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
(2)在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强,同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱,可知电负性强弱顺序为O>N>H,
故答案为:H<N<O;
(3)NO2+的电子数为22,其等电子体为N2O(或CO2、CS2等);氨基(-NH2)中氮原子形成3个δ键,一个孤对电子,价层电子对数为4,氮原子为sp3杂化;故答案为:N2O(或CO2、CS2等);sp3;
(4)苯分子中碳碳之间含有一个σ键,共6个;碳氢之间含有一个σ键,共6个;所以1mol苯分子中含有σ键的数目为12mol,故答案为:12 mol(或12×6.02×1023);
(5)在该晶胞中,含有Fe:8×$\frac{1}{8}$+2×$\frac{1}{2}$=4;N为1个;则该晶体的化学式为Fe4N;故答案为:Fe4N.

点评 本题考查较为综合,涉及电子排布式、电负性、杂化轨道类型以及晶体结构分析等知识,题目具有一定难度,本题注意晶胞配位数的判断方法.

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