Question

（2010?大連二模）[選修-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
羰基鐵[Fe（CO）₅]會(huì)使合成甲醇和合成氨等生產(chǎn)過(guò)程中的催化劑中素．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Fe（CO）₅中鐵的化合價(jià)為0，寫(xiě)出鐵原子的基態(tài)電子排布式

[Ar]3d⁶4s²

．
（2）CO分子中C原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，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(xiě)出1種，分別為

N₂

和

CN^-

（填化學(xué)式），CO分子的結(jié)構(gòu)式可表示為

C≡O(shè)

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

分子晶體

．
（4）科學(xué)家通過(guò)X射線探明，F(xiàn)eO、MgO、CaO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似（如圖所示）①比較晶體熔點(diǎn)的高低MgO

高于

CaO（填“高于”或“低于”）
②若在FeO晶體中陰陽(yáng)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(shù)N_A表達(dá)式為

36

da3

mol^-1．

Answer 1

分析：（1）Fe的原子序數(shù)為26，利用電子排布規(guī)律來(lái)書(shū)寫(xiě)電子排布式；
（2）CO分子中C原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則C、O之間為三鍵，等電子體中原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相同；
（3）利用常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑來(lái)分析晶體類型；
（4）①離子的電荷相同時(shí)，離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點(diǎn)越大；
②FeO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，則一個(gè)晶胞中含有4個(gè)“FeO”，N_A個(gè)“FeO”的質(zhì)量為72g，以此來(lái)計(jì)算．

解答：解：（1）Fe的原子序數(shù)為26，則基態(tài)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(duì)孤對(duì)電子，C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，孤對(duì)電子數(shù)為1，σ鍵數(shù)為1，則碳原子采取sp雜化，又等電子體中原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相同，則 N₂、CN^-、CO的原子數(shù)都是2，價(jià)電子數(shù)都是10，則互為等電子體，故答案為：sp；N₂；CN^-；C≡O(shè)；
（3）因常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，熔沸點(diǎn)低，構(gòu)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(shí)，離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點(diǎn)越大，鎂離子的半徑小，則MgO的熔點(diǎn)高，故答案為：高于；
②FeO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)相似，則一個(gè)晶胞中含有4個(gè)“FeO”，N_A個(gè)“FeO”的質(zhì)量為72g，
由圖可知，F(xiàn)eO晶體中陰陽(yáng)離子間最近距離為acm，則體積為（2acm）³，質(zhì)量為（2acm）³×dg/cm³，
所以N_A=

72×4

8a3×d

=

36

da3

，故答案為：

36

da3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，注重對(duì)電子排布、晶體類型、熔沸點(diǎn)比較、晶胞計(jì)算�？伎键c(diǎn)的訓(xùn)練，難度中等，（4）是學(xué)生解答中的難度，注意與NaCl相似來(lái)解答．