题目内容

3．铁及其化合物有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）铁原子基态时核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2．
（2）铁单质在一定条件下可与CO反应生成配位化合物Fe（CO）5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于分子晶体，与CO具有相同空间构型和键合形式的分子为N2，1molFe（CO）5中含有σ键数目为10mol．
（3）FeCl3可以与苯酚分子发生显色反应，苯酚分子中碳原子与氧原子的杂化方式分别为sp2、sp3．
（4）血红素分子结构如图1所示，血红素分子间存在的作用力有氢键（填名称）；与Fe通过配位键结合的氮原子的编号是2、4．
（5）铁的一种晶体γ-Fe的晶体结构如图2所示，晶体中每个铁原子周围距离最近的铁原子数目为12．

分析 （1）Fe原子核外电子数为26，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
（2）Fe（CO）5的熔点为253K，沸点为376K，熔沸点比较低，属于分子晶体；根据等电子体判断与CO具有相同空间构型和键合形式的分子；Fe（CO）5分子中含5个配位键，配体CO内含有1个碳氧三键；
（3）苯酚分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，氧原子孤电子对数为2、形成2个σ键，杂化轨道数目为4；
（4）分子中含有羧基，分子之间形成氢键；含有孤对电子的N原子与Fe通过配位键结合，形成3对共用电子对的N原子没有孤电子对；
（5）以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于面心，每个顶点为个晶胞共用，而每个面心为2个晶胞共用．

解答 解：（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；
（2）Fe（CO）5的熔点为253K，沸点为376K，熔沸点比较低，属于分子晶体；
根据等电子体阳离子，与CO具有相同空间构型和键合形式的分子为N2；
Fe（CO）5分子中含5个配位键，配体CO内含有1个碳氧三键，所以1molFe（CO）5分子中含有的σ键为10 mol，
故答案为：分子；N2；10mol；
（3）苯酚分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，C原子采取sp3杂化，氧原子孤电子对数为2、形成2个σ键，杂化轨道数目为4，O原子采取sp3杂化，
故答案为：sp2；sp3；
（4）分子中含有羧基，分子之间形成氢键；1号、3号N原子形成3对共用电子对，1号、3号N原子没有孤电子对；2号、4号N原子形成2对共用电子对，与Fe通过配位键结合，
故答案为：氢键；2、4；
（5）以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于面心，每个顶点为个晶胞共用，而每个面心为2个晶胞共用，晶体中每个铁原子周围距离最近的铁原子数目为$\frac{3×8}{2}$=12，
故答案为：12．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及电子排布式、杂化方式的判断、晶体类型与性质、化学键、配合物、晶胞计算等，比较全面考查物质结构主干知识，注意均摊法进行晶胞计算，难度中等．

练习册系列答案
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13．下列叙述正确的是（　　）
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