Question

铁及其化合物在有机化学中应用广泛，例如有机合成中，常用铁和盐酸将硝基(－NO₂)还原为氨基(－NH₂)；在苯的溴代反应中用溴化铁作催化剂。

(1)Fe基态原子核外电子排布式为________________________。

(2)H、N、O的电负性从小到大的顺序是_________________。

(3)与NO 互为等电子体的一种分子为__________(填化学式)。氨基(－NH₂)中氮原子的杂化类型为_____________。

(4)1mol苯胺分子中含有σ键的数目为_____________________。

(5)Fe与N形成的某化合物晶胞如图所示，则该晶体的化学式为______________。

Answer

[Ar]3d64s2 H＜N＜O N2O (或CO2、CS2等) sp3 14 mol Fe4N

【解析】

(1)根据铁的原子序数为26，结合能量最低原理书写基态原子的电子排布式；

(2)根据电负性的变化规律比较电负性大小；

(3)NO的原子总数为3、价电子总数为16，结合等电子体的概念分析解答；氨基(-NH2)中氮原子形成3个σ键，一个孤对电子，据此判断；

(4)根据苯胺()分子的结构分析解答；

(5)根据均摊法分析判断含有Fe和N的原子个数，再判断该晶体的化学式。

(1)铁的原子序数为26，根据能量最低原理，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

(2)在元素周期表中，同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减弱，元素的非金属性越强、电负性越大，电负性从小到大的顺序为H＜N＜O，故答案为：H＜N＜O；

(3)NO的原子总数为3、价电子总数为16，其等电子体为N2O(或CO2、CS2等)；氨基(-NH2)中氮原子形成3个σ键，一个孤对电子，价层电子对数为4，氮原子为sp3杂化，故答案为：N2O(或CO2、CS2等)；sp3；

(4)苯胺()分子中碳碳之间含有一个σ键，共6个；碳氢之间含有一个σ键，共5个，碳氮之间含有一个σ键，共1个，氮氢之间含有一个σ键，共2个，所以1mol苯胺分子中含有σ键的数目为14mol(或14×6.02×1023)，故答案为：14mol(或14×6.02×1023)；

(5)在该晶胞中，含有Fe：8×+6×=4，N为1个，则该晶体的化学式为Fe4N，故答案为：Fe4N。