Question

铁是最常见的金属材料．铁能形成[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)_x等多种配合物．

（1）基态Fe³⁺的M层电子排布式为                ；

（2）尿素(H₂NCONH₂)分子中C、N原子的杂化方式分别是               、              ；

（3）配合物Fe(CO)_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=              ． Fe(CO)_x常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)_x晶体属于        (填晶体类型)．

（4）常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式．则这种堆积模型的配位数为            ，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为N_A，则此种铁单质的密度表达式为            g/cm³．

Answer

（1）3s23p63d5；（2）sp2；sp3；（3）5；分子晶体；（4）8；=。

【解析】

试题分析：（1）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5，故答案为：3s23p63d5；

（2）尿素(H2NCONH2)分子中C原子与O原子之间形成C=O双键，与N原子之间形成C﹣N单键，没有孤对电子，其杂化轨道数目为3，杂化方式为sp2杂化；尿素分子中N原子的价层电子对数为=4，所以N原子的杂化方式为sp3；故答案为：sp2；sp3；

（3）Fe原子最外层电子数为8，CO为配体，CO分子提供1对电子，则8+2x=18，故x=5；Fe(CO)x常温下呈液态，熔沸点低，易溶于非极性溶剂，可判断Fe(CO)x晶体属于分子晶体，故答案为：5；分子晶体；

（4）Fe元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，即在立方体的中心有一个铁原子，与这个铁原子距离最近的原子位于立方体的8个顶点，所以铁的配位数为8，每个晶胞中含有的铁原子数=1+8×=2，如果Fe的原子半径为a cm，其体对角线为4个原子半径距离，则晶胞棱长=cm，其密度=g/cm3=g/cm3= g/cm3，故答案为：8；=。

考点：考查了物质结构和性质、晶胞计算、晶体类型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等相关知识。