题目内容

【题目】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)Fe基态原子核外电子排布式为________________________。

(2)H、N、O的电负性从小到大的顺序是_________________。

(3)与NO 互为等电子体的一种分子为__________(填化学式)。氨基(-NH2)中氮原子的杂化类型为_____________。

(4)1mol苯胺分子中含有σ键的数目为_____________________。

(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______________。

【答案】[Ar]3d64s2 H<N<O N2O (或CO2、CS2等) sp3 14 mol Fe4N

【解析】

(1)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)NO的原子总数为3、价电子总数为16,结合等电子体的概念分析解答;氨基(-NH2)中氮原子形成3个σ键,一个孤对电子,据此判断;

(4)根据苯胺()分子的结构分析解答;

(5)根据均摊法分析判断含有Fe和N的原子个数,再判断该晶体的化学式。

(1)铁的原子序数为26,根据能量最低原理,其基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大,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减弱,元素的非金属性越强、电负性越大,电负性从小到大的顺序为H<N<O,故答案为:H<N<O;

(3)NO的原子总数为3、价电子总数为16,其等电子体为N2O(或CO2、CS2等);氨基(-NH2)中氮原子形成3个σ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)苯胺()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5个,碳氮之间含有一个σ键,共1个,氮氢之间含有一个σ键,共2个,所以1mol苯胺分子中含有σ键的数目为14mol(或14×6.02×1023),故答案为:14mol(或14×6.02×1023);

(5)在该晶胞中,含有Fe:8×+6×=4,N为1个,则该晶体的化学式为Fe4N,故答案为:Fe4N。

练习册系列答案
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【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

+ +H2O

相对分子质量

密度/(g·cm-3)

沸点/℃

水中溶解性

异戊醇

88

0.8123

131

微溶

乙酸

60

1.0492

118

溶

乙酸异戊酯

130

0.8670

142

难溶

实验步骤:

在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题:

(1)仪器B的名称是______ ,其作用是_______。

(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是________,第二次水洗的主要目的是__________________。

(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后_____(填标号)。

a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出

b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出

c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出

d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出

(4)本实验中加入过量乙酸的目的是________。

(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是___________。

(6)本实验的产率是________。

(7)在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,会使实验的产率偏_____(填“高”或“低”),原因是__________。

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