Question

铁及其化合物在生活中有广泛应用。

（1）Fe²⁺基态的电子排布式为___。

（2）实验室用Fe³⁺检验苯酚。苯酚分子中碳原子的杂化方式为___。

（3）以Fe和BN为原料合成的铁氮化合物在光电子器材领域有广泛应用。

①以氨硼烷(NH₃BH₃)为原料可以获得BN。氨硼烷的结构式为___(配位键用“→”表示)，氨硼烷易溶于水，其主要原因是___。

②以硼烷和氨气为原料可合成氨硼烷。NH₃属于___分子（填“极性”或“非极性”）。

③如图为Fe与N所形成的一种化合物的基本结构单元，该化合物的化学式为___。

Answer

1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 sp2 氨硼烷分子与水分子间存在氢键 极性 Fe4N

【解析】

（1）铁元素的原子序数为26，失去2个电子形成亚铁离子；

（2）苯酚分子中苯环上的6个碳原子的杂化方式为sp2杂化；

（3）①氨硼烷中氮原子提供一对共用电子对给硼原子形成配位键，氨硼烷中氮原子能与水分子间形成氢键；

②氨气分子的空间构型为三角锥形，结构不对称；

③由晶胞结构可知，铁原子位于顶点和面心，氮原子位于体心，由分摊法计算分子式。

（1）铁元素的原子序数为26，失去2个电子形成亚铁离子，根据原子核外电子排布规律可知，亚铁离子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6，故答案为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6；

（2）苯酚分子中苯环上的6个碳原子的杂化方式为sp2杂化，故答案为：sp2；

（3）①氨硼烷中氮原子具有孤电子对，硼原子具有空轨道，氮原子能提供一对共用电子对给硼原子形成配位键，则氨硼烷的结构式为；氨硼烷中氮原子能与水分子间形成氢键，则氨硼烷能溶于水，故答案为： ；氨硼烷分子与水分子间存在氢键；

②氨气分子的空间构型为三角锥形，结构不对称，属于极性分子，故答案为：极性；

③由晶胞结构可知，铁原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，氮原子位于体心，个数为1，则晶胞中铁原子和氮原子的数目之比为4：1，化学式为Fe4N，故答案为：Fe4N。