Question

铁元素不仅可以与SCN^-、CN^-等离子形成配合物，还可以与CO、NO等分子以及许多有机试剂形成配合物．回答下列问题：

（1）基态铁原子有_____________个未成对电子；

（2）CN^-有毒，含CN^-的工业废水必须处理，用TiO₂作光催化剂可将废水中的CN^-转化为OCN^-，并最终氧化为N₂、CO₂

①C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_____________；

②1molFe（CN）₃^2-中含有σ键的数目为_____________；

③铁与CO形成的配合物Fe（CO）₃的熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl₄，据此可以判断Fe（CO）₃晶体属于_____________（填晶体类型）

（3）乙二胺四乙酸能和Fe²⁺形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠，原理如图1:

①乙二胺四乙酸中碳原子的杂化轨道类型是_____________；

②乙二胺（H₂NCH₂CH₂NH₂）和三甲胺[N（CH₃）₂]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是_____________；

（4）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成，小立方体如图2所示，则该合金的化学式为_____________，已知小立方体边长为acm，此铁铝合金的密度为_____________g•cm^-3。

Answer

（1）4；

（2）①N＞O＞C；②6NA；③分子晶体；

（3）①sp2、sp3；②乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；

（4）AlFe3；

【解析】

试题分析：（1）基态铁原子的核外电子排布为：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2，3d6中，最多容纳10个电子，现在有6个，先占据单个的，所以只有2个成对，还有4个未成对；故答案为：4；

（2）①同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C．由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；故答案为：N＞O＞C；

②1molFe（CN）32-中CN含有C、N三键，其中1个是σ键，N原子有孤对电子，铁原子有空轨道，所以CN-与铁离子形成3个配位键，所以共用6个σ键，1molFe（CN）32-中含有σ键数为6mol，个数为6NA；故答案为：6NA；

③Fe（CO）3的熔沸点低，且易溶于四氯化碳，依据分子晶体熔沸点低，且存在相似相溶原理，可知Fe（CO）3为分子晶体；故答案为：分子晶体；

（3）①乙二胺四乙酸中碳原子为-CH2-，-COOH，前者碳原子以单键连接4个原子为四面体结构，为sp3杂化，-COOH中碳原子含有1个双键，为sp2杂化；故答案为：sp2、sp3；

②乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺（H2NCH3CH2NH3）和三甲胺[N（CH3）2]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多；故答案为：乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键；

（4）依据铁铝合金晶胞结构铝原子的数目为4×=；铁原子数目为1+4×=，所以铝原子与铁原子个数之比为1：3，该铁铝合金的化学式为：AlFe3；一个小立方体质量为+×3=g，所以其密度=═g/cm3，故答案为：AlFe3；。

考点：考查了电子的排布、电离能大小的判断、杂化方式的判断、晶胞的计算的相关知识。