题目内容

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
 
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(2)H、N、O的电负性从小到大的顺序是
 
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(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
 
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(4)1mol苯分子中含有σ键的数目为
 
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(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
 
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考点:原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,“等电子原理”的应用,晶胞的计算
专题:
分析:(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)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×
1
8
+2×
1
2
=4;N为2个;则该晶体的化学式为Fe4N.
解答: 解:(1)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×
1
8
+2×
1
2
=4;N为2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.
练习册系列答案
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甲醇是主要的化学工业基础原料和清洁液体燃料.工业上可以用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应及平衡常数温度/℃
500800
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H1K12.50.15
②H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2K21.02.50
③3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
(1)反应②的反应热△H2
 
0(填“>”、“<”或“=”);
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图1所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
 
K(B) (填“>”、“<”或“=”);
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=
 
(用K1、K2表示).500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v(正)
 
v(逆) (填“>”、“<”或“=”);
(4)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
 
;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是
 
;
(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸.通常状况下,将amol/L的乙酸与bmol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中乙酸的电离常数为
 
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