Question

【題目】用還原鐵粉制備二茂鐵開辟了金屬有機化合物研究的新領域。二茂鐵甲酰胺是其中一種重要的衍生物，結構如圖所示。

（1）基態Fe原子價層電子排布式是_______。

（2）已知二茂鐵甲酰胺熔點是176℃，沸點是249℃，難溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有機溶劑。據此可推斷二茂鐵甲酰胺晶體為_______晶體。

（3）二茂鐵甲酰胺中碳原子的雜化方式為_________，H、C、N、O四種元素的電負性由大到小的順序是_________。

（4）碳、氮元素對應的最簡單氫化物分別是CH4和NH3，相同條件下CH4的沸點比NH3的沸點_______（填“高”或“低”），主要原因是_______。

（5）氫、氮、氧三種元素按照4:2:3的原子個數比形成離子化合物。該離子化合物中，陽離子空間構型是_______，1 mol陰離子含有σ鍵的數目為_______。

（6）氮和鐵能形成一種磁性材料，其晶胞如圖所示，該磁性材料的化學式為_______。已知晶胞參數為a nm，則該晶胞密度的計算式為ρ＝_______g/cm3（用NA表示阿伏加德羅常數的值）。

Answer 1

【答案】 3d64s2 分子 sp2、sp3 O>N>C>H 低 氨分子間存在氫鍵 正四面體形 3NA或1.806×1024 Fe4N

【解析】本題主要考查物質結構。

（1）基態Fe原子價層電子排布式是3d64s2。

（2）二茂鐵甲酰胺熔點、沸點較低，難溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有機溶劑。據此可推斷二茂鐵甲酰胺晶體為分子晶體。

（3）二茂鐵甲酰胺中雙鍵碳原子的雜化方式為sp2，單鍵碳原子的雜化方式為sp3，非金屬性：H<C<N<O，所以四種元素的電負性由大到小的順序是O>N>C>H。

（4）碳、氮元素對應的最簡單氫化物分別是CH4和NH3，相同條件下CH4的沸點比NH3的沸點低，主要原因是氨分子間存在氫鍵。

（5）氫、氮、氧三種元素按照4:2:3的原子個數比形成離子化合物NH4NO3。該離子化合物中，陽離子空間構型是正四面體形，1 mol陰離子含有σ鍵的數目為3NA或1.806×1024。

（6）晶胞含有1個氮原子和4個鐵原子，它們的相對原子質量之和為238，該磁性材料的化學式為Fe4N。該晶胞體積為a3 ×10-21cm3，質量為238g/NA，則該晶胞密度的計算式為ρ=g/cm3。