Question

【题目】CO 易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe+5CO=Fe(CO)5； [Cu(NH3)2]Ac 溶液用于除去CO的化学反应方程式：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3=[Cu(NH3)3] Ac·CO （式中Ac-代表醋酸根）。请回答下列问题：

（1）C、N、O的第一电离能最大的是_____________，原因是___________________________。基态Fe 原子的价电子排布图为___________________________。

（2）Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(CO)5的晶体类型是_____________，羰基铁的结构如图，根据该图可知CO作为配位体是以__________原子为配位原子与Fe原子结合。

（3）离子水化能是气态离子溶于大量水中成为无限稀释溶液时释放的能量。离子在溶液中的稳定性可以从离子的大小、电荷、水化能等因素来解释。Cu2+和Cu+的水化能分别是-2121kJ·mol-1和-582 kJ·mol-1，在水溶液里Cu2+比Cu+稳定的原因是_______________________________。[Cu(NH3)2]+在水溶液中相对稳定，在配合物[Cu(NH3)2]Ac中碳原子的杂化类型是________________________________。

（4）用[Cu(NH3)2]Ac除去CO的反应中，肯定有形成________________。

a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d. σ键

（5）钙铜合金的晶体结构可看成(a) (b) 两种原子层交替堆积排列而成图(c)，则该合金六方晶胞（即平行六面体晶胞）中含为Cu________个。已知同层的Ca-Cu的距离为294pm，根据图示求同层相邻Ca-Ca的距离__________pm （已知=1.73 计算结果保留整数）。

Answer 1

【答案】 N N的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能 分子晶体 C或碳 Cu2+的半径小且所带电荷多、水化能大 sp3、sp2 bd 5 509或510

【解析】（1）同一周期元素，元素电负性随着原子序数增大而增大，但是N的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以这三种元素第一电离能为：N > O>C；铁原子的3d、4s能级为其价电子，基态铁原子的价电子排布为 3d64s2，排布图为；正确答案：N ；N的2p能级为半满稳定状态，能量低，第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能；。

（2）根据羰基铁的常温下为黄色油状液体，说明沸点低，为分子晶体；根据羰基铁的结构图，可知CO作为配位体是以C原子为配位原子与Fe原子结合；正确答案：分子晶体；C或碳。

（3）Cu2+和Cu+的水化能分别是-2121kJ·mol-1和-582 kJ·mol-1，水化能越小，放出的热量越多，该离子越稳定，并且Cu2+半径比Cu+小，带电荷多，所以Cu2+比Cu+稳定；在配合物[Cu(NH3)2]Ac中碳原子的杂化类型是sp3、sp2；正确答案：Cu2+的半径小且所带电荷多、水化能大 ；sp3、sp2。

（4）用[Cu(NH3)2]Ac除去CO的反应中，肯定有铜原子与氮原子、碳原子之间形成的配位键且也是σ键生成；正确选项b d。

（5）从图 c 可知, Ca 位于六棱柱的顶点(1/6)和底心(1/2) , 各有 12个和 2个, 即属于这个六棱柱的 Ca 为 3个； Cu 有两种情况, 在底面 (图 a )上,各有 6个(1/2) ,在中间一层(图 b ),内部 6个,边 (对图 c 来说是面上)上有 6个(1/2) ,共有 15个,根据原子个数比关系：N(Ca): N(Cu)=3:15=1:5,所以该合金六方晶胞中含Cu为5个；看图a，Cu位于3个Ca构成正三角形的重心，已知Ca－Cu为294pm，设Ca-Ca的距离为xpm, 根据勾股定理：x2=(x/2)2+（294+294/2）2, x=294√3=509； 正确答案：509。