Question

【題目】碳、氮、氧、氟、硫是中學常見的非金屬元素，鐵離子可與由它們組成的SCN﹣，CN﹣，F﹣等形成很多的配合物。

（1）基態Fe原子中，電子占據的最高能層符號為____，該能層具有的原子軌道數為_____,電子數為______。

（2）已知（CN）2是直線型分子，并有對稱性，則（CN）2中π鍵和σ鍵的個數比為______，在配合物Fe（SCN）2+中，提供空軌道接受孤對電子的微粒是______。

（3）配合物K4[Fe（CN）6]中不存在的作用力_______（填序號）。

A．共價鍵 B．離子鍵 C．非極性鍵 D．配位鍵

（4）寫出一種與SCN﹣互為等電子體的分子_________（用化學式表示），該分子的空間構型為___________________。

（5）肼(N2H4)可用作火箭燃料，燃燒時發生的反應是：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)△H=-1038.7kJ·mol-1，若該反應中有4mol N-H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。

（6）圖1表示某種含氮有機化合物的結構，其分子內4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點（見圖2），分子內存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別。

下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是_________（填標號）。

a. CF4 b. CH4 c. NH4＋ d. H2O

Answer 1

【答案】N 16 2 4：3 Fe3+ C CS2或CO2 直線形 3 C

【解析】

(1)Fe原子核外電子數為26，基態原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，據此解答；
(2) （CN）2是直線型分子，并有對稱性，結構式為：NC-CN；根據配合物化學式可知，Fe（SCN）2+中提供空軌道接受孤對電子的微粒應該是鐵離子，據此解答；
(3)鉀離子和六氰合鐵離子之間是離子鍵，六氰合亞鐵離子[Fe（CN）6]4-中Fe2+與CN-形成配位鍵，據此解答；
(4)原子總數、價電子總數相同的微粒互為等電子體，根據價層電子對互斥理論判斷分子空間構型；

(5) 若該反應中有4mol N-H鍵斷裂，參加反應N2H4為1mol，生成氮氣為1.5mol，氮氣分子結構式為NN，三鍵中含有2個鍵；

(6)F、O、N電負性很大，與H元素形成的微粒之間可以形成氫鍵，正四面體頂點N原子與嵌入空腔的微粒形成4個氫鍵，該微粒應含有4個H原子。

(1)Fe原子核外電子數為26，基態原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，電子占據的最高能層符號為N，該能層具有的原子軌道數為1+3+5+7=16、電子數為2，

因此，本題正確答案是：N；16；2；
(2) （CN）2是直線型分子，并有對稱性，結構式為：NC-CN，（CN）2中鍵和鍵的個數比為4:3；根據配合物化學式可知，Fe（SCN）2+中提供空軌道接受孤對電子的微粒應該是鐵離子，

因此，本題正確答案是：4:3；Fe3+；
(3) 鉀離子和六氰合鐵離子之間是離子鍵，六氰合亞鐵離子[Fe（CN）6]4-中Fe2+與CN-形成配位鍵，CN-中存在CN三鍵，為極性共價鍵，不存在非極性共價鍵，所以C選項是正確的；

因此，本題正確答案是：C；
(4)原子總數、價電子總數相同的微粒互為等電子體，與SCN﹣互互為等電子體的分子為CS2或CO2，其中心原子的價電子對數為=2，無孤對電子，所以分子空間構型為直線型，

因此，本題正確答案是：CS2或CO2；直線形；

(5) 若該反應中有4mol N-H鍵斷裂，參加反應N2H4為1mol，生成氮氣為1.5mol，氮氣分子結構式為NN，三鍵中含有2個鍵，形成鍵的物質的量為2×1.5mol=3mol，

因此，本題正確答案是span>；3；

(6) F、O、N電負性很大，與H元素形成的微粒之間可以形成氫鍵，正四面體頂點N原子與嵌入空腔的微粒形成4個氫鍵，該微粒應含有4個H原子，選項中只有NH4＋符合，
故選：c。