Question

【題目】鐵觸媒是重要的催化劑，鐵觸媒在500 ℃左右時的活性最大，這也是合成氨反應一般選擇在500 ℃左右進行的重要原因之一。CO易與鐵觸媒作用導致其失去催化活性：Fe＋5CO===Fe(CO)5；在溶液中除去CO的化學方程式為[Cu(NH3)2]OOCCH3＋CO＋NH3 = 剎[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。請回答下列問題：

(1)基態Fe原子的核外電子排布式為[Ar]___；C、N、O的電負性由大到小的順序為______。

(2)Cu2＋在水中呈現藍色是因為形成了四水合銅(Ⅱ)離子，其化學式為______；配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，銅顯___價，碳原子的雜化軌道類型是______，NH3價電子對互斥理論模型是______。

(3)用[Cu(NH3)2]OOCCH3溶液除去CO的反應中，肯定有________(填字母)形成。

A．離子鍵　　　　B．配位鍵　　　　C．非極性鍵　　　　D．σ鍵

(4)Fe(CO)5又名羰基鐵，常溫下為黃色油狀液體，則Fe(CO)5的晶體類型是________。

(5)單質鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示，面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數之比為________，面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度之比為________(寫出已化簡的比例式即可)。（兩種堆積中最鄰近的鐵原子的核間距相等）

Answer 1

【答案】3d64s2 O>N>C [Cu(H2O)4]2＋ +1 sp2、sp3雜化 四面體 BD 分子晶體 2∶1 4 ∶3

【解析】

(1)鐵是26號元素，根據能量最低原理書寫基態Fe原子的核外電子排布式；同周期元素從左到右電負性逐漸增大；

(2)Cu2＋在水中與4個H2O分子通過配位鍵形成配離子；根據化合價代數和等于0計算[Cu(NH3)2]OOCCH3中銅的化合價，[Cu(NH3)2]OOCCH3中有1個單鍵碳、1個雙鍵碳；NH3中N原子的價電子對數是；

（3）用[Cu（NH3）2]OOCCH3除去CO的反應中，肯定有配位鍵和σ鍵生成；

(4) Fe(CO)5常溫下為黃色油狀液體，說明熔點低；

(5)根據均攤原則計算面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數比，根據 計算面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度比；

(1)鐵是26號元素，基態Fe原子的核外電子排布式是[Ar] 3d64s2；同周期元素從左到右電負性逐漸增大，C、N、O的電負性由大到小的順序為O>N>C；

(2)Cu2＋在水中與4個H2O分子通過配位鍵形成配離子，其化學式為[Cu(H2O)4]2＋；配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中醋酸根離子(CH3COO-)顯-1價，NH3分子整體為0價，根據化合價代數和等于0，可知銅顯+1價，[Cu(NH3)2]OOCCH3中有1個C=O和一個甲基，故碳原子的雜化軌道類型是sp2、sp3，NH3中N原子的價電子對數是， NH3價電子對互斥理論模型是四面體。；

（4）用[Cu（NH3）2]OOCCH3除去CO的反應中，肯定有Cu原子和N、C原子之間的配位鍵且也是σ鍵生成，故選BD；

(4) Fe(CO)5常溫下為黃色油狀液體，說明其熔點低，故Fe(CO)5屬于分子晶體；

(5)根據均攤原則，面心立方晶胞中鐵原子數是 、體心立方晶胞中實際含有的鐵原子數是，個數比是2:1，設鐵原子半徑是rcm，面心立方晶胞的邊長是 、體心立方晶胞的邊長是 ，根據 ，面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度比是=4 ∶3。