Question

在人类文明的历程中，改变世界的事物很多，其中铁、聚乙烯、二氧化硅、苯、青霉素、氨等17种“分子”改变过人类的世界。

(1)铁离子的价层电子排布图为_____________________。

(2)碳化硅晶体、硅晶体、金刚石均是原子晶体，用化学式表示其熔点由高到低的顺序是_________。

(3)1mol 苯分子中含有σ键的数目为_________。

(4)6－氨基青霉烷酸的结构如图1所示，其中采用sp³杂化的原子电负性由大到小的顺序是____________________。

(5)铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图2所示，写出该产物的化学式______________________________。

(6)晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数：表示晶胞内部各微粒的相对位置。如图是CaF₂的晶胞，其中原子坐标参数A处为(－，－，0)；B处为(0，0，0)；则C处微粒的坐标参数为___________。

②晶胞参数：描述晶胞的大小和形状。晶胞参数a pm，求CaF₂晶体的密度为______g·cm^－3，（N_A为阿伏加德罗常数的值，用含a、N_A的式子表示)。

Answer

C＞SiC＞Si 12NA O＞N＞S＞C Fe4N ()

【解析】

（1）铁是26号元素，基态原子核外有26个电子，根据构造原理，原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，3d、4s能级上电子是其价电子，故铁离子（Fe3+）的价层电子排布图，故本题答案为：；

（2）原子晶体的熔点高低和共价键键能有关，已知键长：C-C＜C-Si＜Si-Si，键长越小，键能越大，熔点越高，所以熔点大小为金刚石＞碳化硅＞硅，故本题答案为：C＞SiC＞Si。

（3）一个苯环分子内：相邻的每两个碳原子间有一个σ键，共6个；苯环与氢原子间有1个σ键，共6个；一苯环分子共12个σ键，1mol苯分子中含有12NA个σ键，故本题答案为：12NA；

（4）只要共价单键和孤电子对的和是4的原子就采取sp3杂化，根据图片可知，采用sp3杂化的原子有C、N、O、S，电负性大小为：O＞N＞S＞C，故本题答案为：O＞N＞S＞C；

（5）该晶胞中铁原子个数=8×+6×=4，氮原子个数是1，所以氮化铁的化学式是Fe4N，故本题答案为：Fe4N；

（6）①B处于底面面心上，C位于顶点上，则由A的坐标参数可知，晶胞棱长=1，C点的坐标参数为()，故本题答案为()；

② 由于F-位于晶胞的内部，Ca2+位于晶胞的顶点和面心，所以平均每个晶胞含有F-和Ca2+数目分别是8个和4个，晶胞的边长为a×10-10cm，所以ρ= g·cm－3= g·cm－3，故本题答案为：。