Question

【题目】

人类文明的发展历程，也是化学物质的认识和发现的历程，其中铁、二氧化碳、青霉素、硝酸钾、乙醇、氨等“分子”改变过人类的世界。

（1）铁原子在基态时，外围电子排布式为__________________________。

（2）1 mol CO2分子中含有σ键的物质的量为_________________________。

（3）6－氨基青霉烷酸的结构如图所示：

①其中C、N、O电负性由小至大的顺序是_________________。

②其中碳原子的杂化类型是______________。

（4）硝酸钾中的空间构型为___________，写出的一种等电子体的化学式______________。

（5）乙醇的相对分子质量比氯乙烷小，但其沸点比氯乙烷高，其原因是_____________。

（6）铁和氨气在640 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为____________，若两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则该晶体的密度为_________g·cm－3。（用NA表示阿伏加德罗常数的值）

Answer 1

【答案】3d64s2 2 mol C<N<O SP3、SP2 平面三角形 BF3（其他合理答案均可） 乙醇分子间存在氢键，氯乙烷分子间不能形成氢键，所以乙醇的沸点比氯乙烷高。 Fe4N 或

【解析】

（1）铁是26号元素，铁原子在基态时的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2；

（2）CO2分子的结构式是O=C=O；

（3）①同周期元素从左到右电负性增大；

②单键碳原子的杂化轨道数是4、双键碳原子的杂化轨道数是3；

（4）硝酸根中N原子的杂化轨道数是，无孤电子对； 等电子体是原子数相同、价电子数也相同的分子或离子；

（5）乙醇分子间存在氢键；

（6）根据均摊原则计算化学式；根据晶胞图，两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则晶胞的面对角线为2acm，晶胞边长是。

（1）铁是26号元素，铁原子在基态时的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，外围电子（价电子）排布式为3d64s2；

（2）单键全是σ键、双键中有1个σ键和1个π键， CO2分子的结构式是O=C=O，所以1 mol CO2分子中含有σ键的物质的量为2 mol；

（3）①同周期元素从左到右电负性增大，所以C、N、O电负性由小至大的顺序是C<N<O；

②单键碳原子的杂化轨道数是4、双键碳原子的杂化轨道数是3，6－氨基青霉烷酸中既有单键碳又有双键碳，所以碳原子的的杂化类型是sp3、sp2；

（4）硝酸根中N原子的杂化轨道数是，无孤电子对，所以硝酸根的空间构型为平面三角形；等电子体是原子数相同、价电子数也相同的分子或离子，硝酸根的价电子数是24，BF3与NO3－互为等电子体；

（5）乙醇分子间存在氢键，氯乙烷分子间不能形成氢键，所以乙醇的沸点比氯乙烷高。

（6）由题图知，该晶胞中含有的Fe原子的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，含有的N原子的个数为1，该晶体的化学式为Fe4N，该晶胞的质量为g，两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则晶胞边长cm，故该晶体的密度为g·cm－3＝g·cm－3。