Question

随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分是CH4)为原料经合成气(主要成分为CO、H2)制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁[Fe(CO)5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。请回答下列问题：

(1)[Fe(CO)5]中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式：________________________________________________________________________。

(2)与CO互为等电子体的分子和离子分别为________和________(各举一种即可，填化学式)，CO分子的电子式为________，CO分子的结构式可表示成________。

(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________________，CH3OH的熔、沸点比CH4高，其主要原因是______________________________________。

(4)CH3CHO分子中，—CH3中的碳原子采取________杂化方式，—CHO中的碳原子采取________杂化方式。

Answer 1

答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(2)N2　CN－　　CO

(3)CH4、CH3OH　CH3OH分子之间有极性，同时分子之间还存在着氢键的作用　(4)sp3　sp2

解析　(1)Fe原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N2、CN－与CO互为等电子体；因为N2的电子式为，所以CO的电子式为，其结构式为CO(有一个配位键)。(3)CH4、CH3OH中的碳原子均为四面体结构碳原子，采取sp3杂化；由于CH3OH是极性分子，且存在分子间氢键，所以CH3OH的熔、沸点较高。(4)CH3CHO的结构式为，甲基碳原子采取sp3杂化，醛基碳原子采取sp2杂化。