Question

【題目】配合物Fe(CO)5的熔點一20℃，沸點103℃。可用于制備純鐵。Fe(CO)5的結構如圖所示。

(1)基態Fe原子的價電子排布式是_____________________；Fe(CO)5晶體類型屬于__________晶體。

(2)CO分子中C、O原子都滿足8電子穩定結構，CO分子的結構式是________,寫出與CO互為等電子體的分子的電子式:___________________。

(3)C、O、Fe的第一電離能由大到小的順序為_______________________。

(4)關于Fe(CO)5，下列說法正確的是______。

A. Fe(CO)5是非極性分子，CO是極性分子 B. Fe(CO)5中Fe原子以sp3雜化方式與CO成鍵

C.1molFe(CO)5含有10mol配位鍵 D.Fe(CO)5==Fe+5CO反應中沒有新化學鍵生成

(5)鐵的三種晶體的晶胞均為立方晶胞，三種晶體的晶胞如下圖所示。

①上述三種晶體的晶胞中屬于面心晶胞的是______(填“a”“δ””或“γ”)-Fe。

②a-Fe晶胞中鐵原子的配位數為_______________。

③γ-Fe晶胞的邊長為apm，則γ-Fe單質的密度為____g/cm3(NA表示阿伏伽德羅常數的值，列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】 3d64s2 分子 CO O>C>Fe A、C γ 6 ρ=(224/a3·NA)×1030(或ρ=[4×56/a3·NA]×1030)

【解析】(1)鐵為26號元素，基態Fe原子的價電子排布式為3d64s2；Fe(CO)5的溶點-20℃，沸點103℃，熔沸點較低，Fe(CO)5晶體屬于分子晶體，故答案為：3d64s2；分子；

(2) CO分子中C、O原子都滿足8電子穩定結構，CO分子的結構式為C≡O，與CO互為等電子體的分子有N2，故答案為：C≡O；N2；

(3)C、O、Fe三種元素的原子中鐵的原子半徑最大，Fe原子的價電子排布式為3d64s2，失去1個電子生成3d54s2，結構更穩定，第一電離能最小，C、O是同一周期元素，同一周期，從左到右，第一電離能逐漸增大，第一電離能由大到小的順序為O>C> Fe，故答案為：O>C> Fe；

(4)A．根據Fe (CO)5的結構可知， Fe(CO)5為三角雙錐結構，分子中正負電荷分布均勻，是非極性分子，CO中正負電荷分布不均勻，是極性分子，故A正確；B．Fe(CO)5中Fe原子與5個CO成鍵，不是sp3雜化，故B錯誤；C. 1molFe(CO)5 中Fe原子與5個CO形成5個配位鍵，在每個CO分子中存在1個配位鍵，共含有10mol配位鍵，故C正確；D. Fe(CO)5=Fe+5CO屬于化學變化，包括化學鍵的斷裂與形成，斷開了分子中的配位鍵，形成了金屬鍵，故D錯誤；故選AC；

(5)①根據晶胞結構圖，三種晶體的晶胞中屬于面心晶胞的是γ，故答案為：γ；

②α晶胞中晶胞頂點的鐵原子與周圍的6個鐵原子距離相等且最小，配位數為6，故答案為：6；

③γ晶體晶胞的邊長為a pm，1個晶胞中含有的鐵原子數目=8×+6×=4，則γ-Fe單質的密度==g/cm3，故答案為：。