Question

（12分）《物质结构与性质》

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NO2+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 。

Answer 1

（1）[Ar]3d64s2 （2）H＜N＜O（3）N2O （或CO2、CS2等）；sp3

（4）12 mol（或12×6.02×1023） （5）Fe4N （每空2分）

【解析】

试题分析：（1）Fe的原子序数是26，根据核外电子排布规律可知，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2。

（2）非金属性越强，电负性越大，则H、N、O的电负性从小到大的顺序是H＜N＜O。

（3）价电子数与原子数分别都相等的互为等电子体，则与NO2+互为等电子体的一种分子为N2O（或CO2、CS2等）。氨基（－NH2）中氮原子有2个σ，1个孤对电子，1个未成对电子，所以氮原子的杂化类型为sp3杂化。

（4）苯分子里 6个碳原子的电子都以sp2杂化轨道相互重叠，形成 6个碳碳的σ键，又各以1个sp2 杂化轨道分别跟氢原子的 1s轨道进行重叠，形成6个碳氢的σ键。苯环上 6个碳原子各有1个未参加杂化的2p轨道，它们垂直于环的平面，并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键，并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方，所以1mol苯分子中含有σ键的数目为12×6.02×1023。

（5）根据晶胞结构示意图可知，N原子在中心，共计1个。根据均摊法可知Fe原子个数是 ＝4，所以该晶体的化学式为Fe4N。

考点：考查核外电子排布、电负性、杂化轨道类型、共价键以及晶胞化学式计算等