Question

【題目】鐵是最常見的金屬材料。鐵能形成[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3［三硝酸六尿素合鐵（III）〕 和Fe(CO)x等多種配合物。

（1）基態Fe3+的核外電子排布式為_____，與NO3-互為等電子體的分子是__________。

（2）尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的雜化方式依次為______。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是______。

（3）配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供電子數之和為18，則x=______。Fe(CO)x常溫下呈液態，熔點為-20 .5 ℃，沸點為103 ℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_______（填晶體類型）。

（4）鐵有δ、γ、a三種同素異形體，δ、γ、a三種晶胞中鐵原子的配位數之比為_______。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)SO3(或BF3)sp2、sp3N>O>C5分子晶體4:6:3

【解析】（1）Fe原子核外有26個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能級2個電子、3d能級1個電子形成Fe3+，Fe3+電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，3s23p63d5，NO3-中有4個原子，5+6×3+1=24個價電子，SO3中有4個原子，6+6×3=24個價電子，與NO3-是等電子體；
（2）尿素分子中C形成三個σ鍵，雜化方式為sp2；分子中N原子的價層電子對數為=4，雜化方式為sp3，同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，C、N、O元素處于同一周期且原子序數逐漸增大，N處于第VA族，所以第一電離能N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）分子晶體的熔沸點較低，根據題給信息知，該物質的熔沸點較低，所以為分子晶體，配合物Fe（CO）x的中心原子是鐵原子，其價電子數是8，每個配體提供的電子數是2，8+2x=18，x=5；
（4）δ-Fe為體心立方密堆積，配位數為8，γ-Fe為面心立方密堆積，配位數為12，α=Fe為簡單立方堆積，配位數為6，則δ、γ、α三種晶胞中鐵原子的配位數之比為8∶12∶6=4∶6∶3。