Question

【題目】鐵及其化合物在生活中有廣泛應用。

（1）Fe2+基態(tài)的電子排布式為___。

（2）實驗室用Fe3+檢驗苯酚。苯酚分子中碳原子的雜化方式為___。

（3）以Fe和BN為原料合成的鐵氮化合物在光電子器材領域有廣泛應用。

①以氨硼烷(NH3BH3)為原料可以獲得BN。氨硼烷的結構式為___(配位鍵用“→”表示)，氨硼烷易溶于水，其主要原因是___。

②以硼烷和氨氣為原料可合成氨硼烷。NH3屬于___分子（填“極性”或“非極性”）。

③如圖為Fe與N所形成的一種化合物的基本結構單元，該化合物的化學式為___。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 sp2 氨硼烷分子與水分子間存在氫鍵 極性 Fe4N

【解析】

（1）鐵元素的原子序數(shù)為26，失去2個電子形成亞鐵離子；

（2）苯酚分子中苯環(huán)上的6個碳原子的雜化方式為sp2雜化；

（3）①氨硼烷中氮原子提供一對共用電子對給硼原子形成配位鍵，氨硼烷中氮原子能與水分子間形成氫鍵；

②氨氣分子的空間構型為三角錐形，結構不對稱；

③由晶胞結構可知，鐵原子位于頂點和面心，氮原子位于體心，由分攤法計算分子式。

（1）鐵元素的原子序數(shù)為26，失去2個電子形成亞鐵離子，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知，亞鐵離子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6，故答案為1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6；

（2）苯酚分子中苯環(huán)上的6個碳原子的雜化方式為sp2雜化，故答案為：sp2；

（3）①氨硼烷中氮原子具有孤電子對，硼原子具有空軌道，氮原子能提供一對共用電子對給硼原子形成配位鍵，則氨硼烷的結構式為；氨硼烷中氮原子能與水分子間形成氫鍵，則氨硼烷能溶于水，故答案為： ；氨硼烷分子與水分子間存在氫鍵；

②氨氣分子的空間構型為三角錐形，結構不對稱，屬于極性分子，故答案為：極性；

③由晶胞結構可知，鐵原子位于頂點和面心，個數(shù)為8×+6×=4，氮原子位于體心，個數(shù)為1，則晶胞中鐵原子和氮原子的數(shù)目之比為4：1，化學式為Fe4N，故答案為：Fe4N。