Question

［化学—选修（三）物质结构与性质］（15分）

铁是最常见的金属材料。铁能形成 [Fe(H₂NCONH₂）₆](NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)_x等多种配合物。

（1）基态Fe³⁺的M层电子排布式为               ;

（2）尿素(H₂NCONH₂)分子中C、N原子的杂化方式分别是          、         ;

（3）配合物Fe(CO)_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=        。 Fe(CO)_x常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)_x晶体属于______         （填晶体类型）。

（4）常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为        ，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为N_A，则此种铁单质的密度表达式为        g/cm³。

Answer

（1）3s23p63d5；（2）sp2、sp3；（3）5，分子晶体；（4）8，。

【解析】

试题分析：（1）铁属于第四周期Ⅷ族元素，26号元素，价电子排布为3d64s2，失去三个电子后，M层电子排布式为：3s23p63d5；（2）杂化方式与价层电子对数相同，尿素的结构简式为：，中心碳原子价层电子对数为3，因此碳的杂化类型为sp2，氮原子为3个σ键和1个孤电子对，价层电子对数为4，因此杂化类型为sp3；（3）铁的价电子数包括最外层和次外层的d能级上的电子，因此铁的价电子数为8，CO为配体，能提供2个电子，因此有8+2x=18，x=5，Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为﹣20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，这是分子晶体的特点，因此属于分子晶体；（4）根据堆积模型，铁属于体心立方堆积，配位数为8，体对角线为4a，可以求出立方体的边长为4a/，根据ρ=m/V，利用均摊法，真正属于晶胞的铁原子的个数为2，所以有ρ=。

考点：考查电子排布式、能级、杂化类型、晶体的特点、晶体密度等知识。