Question

【題目】在人類文明的歷程中，改變世界的事物很多，其中鐵、硝酸鉀、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17種“分子”改變過人類的世界。

（1）鐵原子在基態時，價電子(外圍電子)排布式為______________________________。

（2）硝酸鉀中的空間構型為________，寫出與互為等電子體的一種非極性分子化學式__________________________________________________________________。

（3）6氨基青霉烷酸的結構如圖所示，其中采用sp3雜化的原子有____________。

（4）下列說法正確的有________(填字母序號)。

a．乙醇分子間可形成氫鍵，導致其沸點比氯乙烷高

b．鎢的配合物離子[W(CO)5OH]－能催化固定CO2，該配離子中鎢顯－1價

c．聚乙烯(CH2CH2)分子中有5n個σ鍵

d．由下表中數據可確定在反應Si(s)＋O2(g)===SiO2(s)中，每生成60 g SiO2放出的能量為(2c－a－b) kJ

化學鍵	Si—Si	O===O	Si—O
鍵能(kJ·mol－1)	a	b	c

（5）鐵和氨氣在640 ℃可發生置換反應，產物之一的晶胞結構如圖所示，寫出該反應的化學方程式______________________________________。

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Answer 1

【答案】3d64s2 平面正三角形 BF3(SO3、BBr3等) C、N、O、S a 8Fe＋2NH32Fe4N＋3H2

【解析】

(1)鐵是26號元素，基態原子核外有26個電子，3d、4s能級上電子是其價電子，根據構造原理書寫其基態價電子排布式；

(2)根據價層電子對互斥理論確定離子空間構型，原子個數相等價電子數相等的微粒是等電子體，正負電荷重心重合的分子是非極性分子；

(3)根據價層電子對互斥理論確定碳原子雜化方式；

(4)a．氫鍵的存在影響物質的熔沸點；

b．根據化合物中化合價的代數和為0計算；

c．聚乙烯()分子中有(6n-1)個σ鍵；

d.60gSiO2的物質的量=mol＝1mol，一個硅原子含有4個硅氧鍵；

(5)鐵和氨氣在640℃可發生置換反應生成氮氣和氮化鐵，利用均攤法確定氮化鐵的化學式，根據溫度、反應物和生成物寫出反應方程式。

(1)鐵是26號元素，基態原子核外有26個電子，3d、4s能級上電子是其價電子，根據構造原理知其價電子排布式為：3d64s2；

(2)NO3-中N原子價層電子對=3+(5+1-3×2)=3，且不含孤電子對，所以是平面三角形結構；與NO3-互為等電子體的一種非極性分子有BF3(SO3、BBr3等)；

(3)只要共價單鍵和孤電子對的和是4的原子就采取sp3雜化，根據圖片知，采用sp3雜化的原子有C、N、O、S；

(4)a．乙醇分子間可形成氫鍵，氯乙烷中不含氫鍵，氫鍵的存在導致乙醇的沸點升高，所以乙醇的沸點比氯乙烷高，故a正確；

b．根據化合物中化合價的代數和為0知，鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-中鎢顯0價，故b錯誤；

c．聚乙烯()分子中有(6n-1)個σ鍵，故c錯誤；

d．由表中數據知反應Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中，每生成60gSiO2放出的能量為(4c-2a-b)kJ，故d錯誤；

故答案為a；

(5)該晶胞中鐵原子個數=8×+6×＝4，氮原子個數是1，所以氮化鐵的化學式是Fe4N，鐵和氨氣在640℃可發生置換反應生成氮氣和氮化鐵，所以該反應方程式為：8Fe+2NH32Fe4N+3H2。