Question

（2010?大連二模）[選修-物質結構與性質]
羰基鐵[Fe（CO）₅]會使合成甲醇和合成氨等生產過程中的催化劑中素．請回答下列問題：
（1）Fe（CO）₅中鐵的化合價為0，寫出鐵原子的基態電子排布式

[Ar]3d⁶4s²

．
（2）CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩定結構，CO分子中C原子的雜化類型為

sp

雜化．與CO分子互為等電子體的分子和離子各寫出1種，分別為

N₂

和

CN^-

（填化學式），CO分子的結構式可表示為

C≡O

．
（3）Fe（CO）₅常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑．據此可以判斷Fe（CO）₅晶體為

分子晶體

．
（4）科學家通過X射線探明，FeO、MgO、CaO的晶體結構與NaCl的晶體結構相似（如圖所示）①比較晶體熔點的高低MgO

高于

CaO（填“高于”或“低于”）
②若在FeO晶體中陰陽離子間最近距離為a cm，晶體密度為dg/cm³．則阿伏伽德羅常數N_A表達式為

36

da3

mol^-1．

Answer 1

分析：（1）Fe的原子序數為26，利用電子排布規律來書寫電子排布式；
（2）CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩定結構，則C、O之間為三鍵，等電子體中原子數和價電子數都相同；
（3）利用常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑來分析晶體類型；
（4）①離子的電荷相同時，離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點越大；
②FeO的晶體結構與NaCl的晶體結構相似，則一個晶胞中含有4個“FeO”，N_A個“FeO”的質量為72g，以此來計算．

解答：解：（1）Fe的原子序數為26，則基態電子排布式為[Ar]3d⁶4s²，故答案為：[Ar]3d⁶4s²；
（2）CO分子中C原子上有一對孤對電子，C、O原子都符合8電子穩定結構，則CO的結構式為C≡O，孤對電子數為1，σ鍵數為1，則碳原子采取sp雜化，又等電子體中原子數和價電子數都相同，則 N₂、CN^-、CO的原子數都是2，價電子數都是10，則互為等電子體，故答案為：sp；N₂；CN^-；C≡O；
（3）因常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，熔沸點低，構成微粒為分子，則Fe（CO）₅晶體為分子晶體，故答案為：分子晶體；
（4）①離子的電荷相同時，離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點越大，鎂離子的半徑小，則MgO的熔點高，故答案為：高于；
②FeO的晶體結構與NaCl的晶體結構相似，則一個晶胞中含有4個“FeO”，N_A個“FeO”的質量為72g，
由圖可知，FeO晶體中陰陽離子間最近距離為acm，則體積為（2acm）³，質量為（2acm）³×dg/cm³，
所以N_A=

72×4

8a3×d

=

36

da3

，故答案為：

36

da3

．

點評：本題考查物質的結構與性質，注重對電子排布、晶體類型、熔沸點比較、晶胞計算常考考點的訓練，難度中等，（4）是學生解答中的難度，注意與NaCl相似來解答．