题目内容
【题目】铁碳合金在现代建筑中占有十分重要的地位。
(1)基态Fe3+的M能层上电子排布式为_______，铁元素可形成多种配合物，如K3[Fe(CN)6]和Fe(CO)5，则这两种配合物所涉及的元素中，第一电离能由大到小的顺序为________，电负性最大的是_______。
(2)三聚氰胺(
)中六元环结构与苯环类似，它与硝基苯的相对分子质量之差为3，三聚氰胺的熔点为354 ℃，硝基苯的熔点是5.7 ℃。
①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子杂化轨道类型分别为_______。
②导致三聚氰胺与硝基苯熔点相差很大的根本原因是____________________。
(3)已知常温下草酸(HOOC—COOH)的电离平衡常数Ka1=5.6×10-2、Ka2=1.5×10-4，试从结构上解释Ka1、Ka2数值上的差异__________________。
(4)一定条件下，碳、氮两种元素可形成一种化合物，该化合物可作耐磨材料，其熔点________(填“高于”、“低于”或“无法判断”)金刚石的熔点。
(5)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。则铁镁合金的化学式为________，若该晶胞的参数为dnm，则该合金的密度为____________(不必化简，用NA表示阿伏加德罗常数)。
【答案】 3s23p63d5 N>O>C>Fe>K O sp2、sp3 三聚氰胺分子间能形成氢键，但硝基苯分子间不能形成氢键 H+与
之间的静电作用强于H+与
之间的静电作用 高于 Mg2Fe 
【解析】(1)Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5；金属越活泼第一电离相对较小，第一电离能同周期从左到右呈增大趋势，由于N原子2p轨道半充满较为稳定，其第一电离能高于O，所以第一电离能由大到小顺序为：N＞O＞C，Fe的4s2为全充满结构，K而4s1易失去1个电子，则Fe的第一电离大于K，则这两种配合物所涉及的元素中，第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>Fe>K；非金属性越强电负性越大，则电负性最大的是O元素；
(2)①氮碳双键两端的N原子含有两个σ键和一个孤电子对，N原子采用sp2杂化；氨基上N原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，则N原子采用sp3杂化；
②1个三聚氰胺分子中σ键个数是15，所以1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为15NA，氢键导致物质的熔沸点升高，三聚氰胺分子间能形成氢键，导致其熔沸点高于硝基苯；
（3）因H+与C2O42-之间的静电作用强于H+与HC2O4-之间的静电作用，H2C2O4的一级电离常数明显大于二级电离常数；
(4)因N的原子半径比C原子半径小，C—N键的键长比C—C键的键长短，则相对稳定，故其其熔点高于金刚石的熔点；
(5)Fe位于面心和顶点，数目为：8×
+6×
＝4；Mg原子位于体心，数目为8，化学式为：FeMg2或Mg2Fe；晶胞参数为d×10-7cm，晶胞的体积为d3×10-21cm3，1mol晶胞的质量为104g，则合金的密度为
g/cm3。
全优点练单元计划系列答案
