Question

【題目】 [物質結構與性質]

鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領域有著廣泛的應用前景。某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。

（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為____________________。

（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是_______________,1 mol 丙酮分子中含有σ鍵的數目為______________。

（3）C、H、O 三種元素的電負性由小到大的順序為________________。

（4）乙醇的沸點高于丙酮,這是因為____________________。

（5）某FexNy的晶胞如題21圖-1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產物Fe(x-n) CunNy。FexNy轉化為兩種Cu替代型產物的能量變化如題21圖-2 所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產物的化學式為___________。

Answer 1

【答案】

(1)[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5

(2)sp2和sp3 9 mol

(3)H<C<O

(4)乙醇分子間存在氫鍵

(5)Fe3CuN

【解析】

（1）鐵是26號，Fe3+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d5或 1s22s22p63s23p63d5；（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是甲基中的C形成3個σC―H鍵，1個σC―C鍵，為sp3 雜化，羰基中的C形成3個σC―C鍵，一個π鍵，故C的雜化方式為sp2；據以上分析1 mol 丙酮分子中含有σ鍵的數目為9 mol；（3）C、H、O 三種元素的電負性由小到大的順序為H<C<O；（4）乙醇的沸點高于丙酮，這是因為乙醇分子間存在氫鍵；丙酮分子中無與電負性較大的O原子相連的H原子，不能形成氫鍵；（5）a位置Fe：8×1/8=1，b位置Fe，6×1/2=3，N為1個，從題21圖-2看出：Cu替代a位置Fe型產物的能量更低，將化學式由Fe3FeN用銅替換為Fe3CuN。