Question

【題目】羰基鐵[Fe(CO)5]廣泛用于催化劑，汽油抗爆劑，電子工業高頻線圈制造。請回答下列問題：

（1）羰基鐵[Fe(CO)5]中，碳、氧電負性大小比較____（用元素符號表示）。寫出基態O的軌道表示式____；

（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，CO分子中C原子的雜化類型為____雜化。

（3）1molFe(CO)5分子中含σ鍵數目為____；CO配體中的配位原子是____。

（4）科學家通過X射線探明，FeO、MgO、CaO的晶體結構與NaCl晶體結構相似，比較晶體熔點的高低MgO____CaO（填“高于”或“低于”）

（5）羰基鐵[Fe(CO)5]中鐵為0價。如圖中的羰基鐵為+3價，此羰基鐵的晶體類型為____；此羰基鐵中每個鐵的配位數是____。

Answer 1

【答案】O>C sp 10NA C 高于 分子晶體 3

【解析】

（1）同周期元素電負性從左到右依次增大，故電負性O>C；基態O的電子排布式為1s22s22p4，它的軌道表示式為；

（2）根據題意可以推測出CO分子中有一條配位鍵，孤電子對數為1，σ鍵數為1，價層電子對數為2（結構式為，與三鍵相似），故C原子為sp雜化；

（3）Fe(CO)5分子中CO與Fe之間的配位鍵是σ鍵，每個CO中有1個配位鍵也是σ鍵，故每個Fe(CO)5分子共有10個σ鍵，1molFe(CO)5分子中含σ鍵數目為10NA；由題意可知，CO分子中C原子上有一對孤對電子，所以CO中的C與Fe形成配位鍵；

（4）MgO和CaO都是離子晶體，熔沸點由晶格能決定，離子所帶電荷數越多，離子半徑越小，晶格能越大，熔沸點越高。Mg2+半徑小于Ca2+半徑，故MgO熔點高于CaO；

（5）由圖可知，該羰基鐵（III）可以看做是2個五羰基鐵[Fe(CO)5]的二聚物，五羰基鐵[Fe(CO)5]是分子晶體，故該化合物為分子晶體；該羰基鐵（III）的形成過程是2個五羰基鐵聚合，生成該羰基鐵（III）和一個CO，中間的3個CO中的C與Fe成鍵，使Fe呈+3價，不屬于配位鍵，故每個Fe的配位鍵只有3個；