Question

【题目】（12分）A ． [物质结构与性质]
铁氮化合物（FexNy）在磁记录材料领域有着广泛的应用前景．某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与．
（1）Fe3+基态核外电子排布式为 ．
（2）丙酮（ ）分子中碳原子轨道的杂化类型是 ， 1mol 丙酮分子中含有σ键的数目为 ．
（3）C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 ．
（4）乙醇的沸点高于丙酮，这是因为 ．
（5）某FexNy的晶胞如图﹣1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe（x﹣n） CunNy ． FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图﹣2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
（2）sp2和sp3；9NA
（3）H＜C＜O
（4）乙醇分子间存在氢键
（5）Fe3CuN
【解析】解:（1）Fe的原子序数为26，Fe3+基态核外电子数为23，且3d电子为半满稳定结构，可知Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5 ，
所以答案是：[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5；（2） 中单键均为σ键，双键中含1个σ键，甲基上C形成4个σ键，C=O中C形成3个σ键，均为孤对电子，则羰基上C为sp2杂化，甲基上C为sp3杂化，1mol丙酮共有9molσ键，数目为9NA个，
所以答案是：sp2和sp3；9NA；（3）非金属性越强，电负性越大，则C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜O，
所以答案是：H＜C＜O；（4）乙醇的沸点高于丙酮，这是因为乙醇分子间存在氢键，导致沸点高，
所以答案是：乙醇分子间存在氢键；（5）由图2可知，Cu替代a位置的Fe时能量较低，更稳定，则Cu位于顶点，N（Cu）=8× =1，Fe位于面心，N（Fe）=6× =3，N位于体心，则只有1个N，其化学式为Fe3CuN，所以答案是：Fe3CuN．