Question

【题目】配合物Fe(CO)5的熔点一20℃，沸点103℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。

(1)基态Fe原子的价电子排布式是_____________________；Fe(CO)5晶体类型属于__________晶体。

(2)CO分子中C、O原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结构式是________,写出与CO互为等电子体的分子的电子式:___________________。

(3)C、O、Fe的第一电离能由大到小的顺序为_______________________。

(4)关于Fe(CO)5，下列说法正确的是______。

A. Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子 B. Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键

C.1molFe(CO)5含有10mol配位键 D.Fe(CO)5==Fe+5CO反应中没有新化学键生成

(5)铁的三种晶体的晶胞均为立方晶胞，三种晶体的晶胞如下图所示。

①上述三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是______(填“a”“δ””或“γ”)-Fe。

②a-Fe晶胞中铁原子的配位数为_______________。

③γ-Fe晶胞的边长为apm，则γ-Fe单质的密度为____g/cm3(NA表示阿伏伽德罗常数的值，列出计算式即可)。

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)铁为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2；Fe(CO)5的溶点-20℃，沸点103℃，熔沸点较低，Fe(CO)5晶体属于分子晶体，故答案为：3d64s2；分子；

(2) CO分子中C、O原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结构式为C≡O，与CO互为等电子体的分子有N2，故答案为：C≡O；N2；

(3)C、O、Fe三种元素的原子中铁的原子半径最大，Fe原子的价电子排布式为3d64s2，失去1个电子生成3d54s2，结构更稳定，第一电离能最小，C、O是同一周期元素，同一周期，从左到右，第一电离能逐渐增大，第一电离能由大到小的顺序为O>C> Fe，故答案为：O>C> Fe；

(4)A．根据Fe (CO)5的结构可知， Fe(CO)5为三角双锥结构，分子中正负电荷分布均匀，是非极性分子，CO中正负电荷分布不均匀，是极性分子，故A正确；B．Fe(CO)5中Fe原子与5个CO成键，不是sp3杂化，故B错误；C. 1molFe(CO)5 中Fe原子与5个CO形成5个配位键，在每个CO分子中存在1个配位键，共含有10mol配位键，故C正确；D. Fe(CO)5=Fe+5CO属于化学变化，包括化学键的断裂与形成，断开了分子中的配位键，形成了金属键，故D错误；故选AC；

(5)①根据晶胞结构图，三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是γ，故答案为：γ；

②α晶胞中晶胞顶点的铁原子与周围的6个铁原子距离相等且最小，配位数为6，故答案为：6；

③γ晶体晶胞的边长为a pm，1个晶胞中含有的铁原子数目=8×+6×=4，则γ-Fe单质的密度==g/cm3，故答案为：。