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(guò)人類的世界。

（1）鐵原子在基態(tài)時(shí)，價(jià)電子(外圍電子)排布式為______________________________。

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

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

（4）下列說(shuō)法正確的有________(填字母序號(hào))。

a．乙醇分子間可形成氫鍵，導(dǎo)致其沸點(diǎn)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(jià)

c．聚乙烯(CH2CH2)分子中有5n個(gè)σ鍵

d．由下表中數(shù)據(jù)可確定在反應(yīng)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(xué)鍵	Si—Si	O===O	Si—O
鍵能(kJ·mol－1)	a	b	c

（5）鐵和氨氣在640 ℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)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(hào)元素，基態(tài)原子核外有26個(gè)電子，3d、4s能級(jí)上電子是其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其基態(tài)價(jià)電子排布式；

(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定離子空間構(gòu)型，原子個(gè)數(shù)相等價(jià)電子數(shù)相等的微粒是等電子體，正負(fù)電荷重心重合的分子是非極性分子；

(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定碳原子雜化方式；

(4)a．氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)；

b．根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0計(jì)算；

c．聚乙烯()分子中有(6n-1)個(gè)σ鍵；

d.60gSiO2的物質(zhì)的量=mol＝1mol，一個(gè)硅原子含有4個(gè)硅氧鍵；

(5)鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)生成氮?dú)夂偷�化鐵，利用均攤法確定氮化鐵的化學(xué)式，根據(jù)溫度、反應(yīng)物和生成物寫(xiě)出反應(yīng)方程式。

(1)鐵是26號(hào)元素，基態(tài)原子核外有26個(gè)電子，3d、4s能級(jí)上電子是其價(jià)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其價(jià)電子排布式為：3d64s2；

(2)NO3-中N原子價(jià)層電子對(duì)=3+(5+1-3×2)=3，且不含孤電子對(duì)，所以是平面三角形結(jié)構(gòu)；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(jià)單鍵和孤電子對(duì)的和是4的原子就采取sp3雜化，根據(jù)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(dǎo)致乙醇的沸點(diǎn)升高，所以乙醇的沸點(diǎn)比氯乙烷高，故a正確；

b．根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0知，鎢的配合物離子[W(CO)5OH]-中鎢顯0價(jià)，故b錯(cuò)誤；

c．聚乙烯()分子中有(6n-1)個(gè)σ鍵，故c錯(cuò)誤；

d．由表中數(shù)據(jù)知反應(yīng)Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中，每生成60gSiO2放出的能量為(4c-2a-b)kJ，故d錯(cuò)誤；

故答案為a；

(5)該晶胞中鐵原子個(gè)數(shù)=8×+6×＝4，氮原子個(gè)數(shù)是1，所以氮化鐵的化學(xué)式是Fe4N，鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)生成氮?dú)夂偷�化鐵，所以該反應(yīng)方程式為：8Fe+2NH32Fe4N+3H2。