Question

【題目】[2017江蘇]鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。

（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為____________________。

（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是_______________，1 mol 丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為______________。

（3）C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為________________。

（4）乙醇的沸點高于丙酮，這是因為____________________。

（5）某FexNy的晶胞如題21圖1所示，Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(xn) CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如題21圖2 所示，其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為___________。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5

（2）sp2和sp3 9 mol

（3）H<C<O

（4）乙醇分子間存在氫鍵

（5）Fe3CuN

【解析】（1）鐵是26號，F(xiàn)e3+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5。

（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是甲基中的C形成3個C―H σ鍵，1個C―C σ鍵，為sp3 雜化，羰基中的C形成3個C―C σ鍵，一個π鍵，故C的雜化方式為sp2；據(jù)以上分析1 mol 丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為9 mol。

（3）C、H、O 三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為H<C<O。

（4）乙醇的沸點高于丙酮，這是因為乙醇分子間存在氫鍵；丙酮分子中無與電負(fù)性較大的O原子相連的H原子，不能形成氫鍵。

（5）a位置Fe：8×1/8=1，b位置Fe，6×1/2=3，N為1個，從題21圖2看出：Cu替代a位置Fe型產(chǎn)物的能量更低，將化學(xué)式由Fe3FeN用銅替換為Fe3CuN。