Question

【題目】鐵觸媒是重要的催化劑，鐵觸媒在500 ℃左右時(shí)的活性最大，這也是合成氨反應(yīng)一般選擇在500 ℃左右進(jìn)行的重要原因之一。CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致其失去催化活性：Fe＋5CO===Fe(CO)5；在溶液中除去CO的化學(xué)方程式為[Cu(NH3)2]OOCCH3＋CO＋NH3 = 剎[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。請回答下列問題：

(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]___；C、N、O的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>______。

(2)Cu2＋在水中呈現(xiàn)藍(lán)色是因?yàn)樾纬闪怂乃�合銅(Ⅱ)離子，其化學(xué)式為______；配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中，銅顯___價(jià)，碳原子的雜化軌道類型是______，NH3價(jià)電子對互斥理論模型是______。

(3)用[Cu(NH3)2]OOCCH3溶液除去CO的反應(yīng)中，肯定有________(填字母)形成。

A．離子鍵　　　　B．配位鍵　　　　C．非極性鍵　　　　D．σ鍵

(4)Fe(CO)5又名羰基鐵，常溫下為黃色油狀液體，則Fe(CO)5的晶體類型是________。

(5)單質(zhì)鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示，面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為________，面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度之比為________(寫出已化簡的比例式即可)。（兩種堆積中最鄰近的鐵原子的核間距相等）

Answer 1

【答案】3d64s2 O>N>C [Cu(H2O)4]2＋ +1 sp2、sp3雜化 四面體 BD 分子晶體 2∶1 4 ∶3

【解析】

(1)鐵是26號(hào)元素，根據(jù)能量最低原理書寫基態(tài)Fe原子的核外電子排布式；同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大；

(2)Cu2＋在水中與4個(gè)H2O分子通過配位鍵形成配離子；根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0計(jì)算[Cu(NH3)2]OOCCH3中銅的化合價(jià)，[Cu(NH3)2]OOCCH3中有1個(gè)單鍵碳、1個(gè)雙鍵碳；NH3中N原子的價(jià)電子對數(shù)是；

（3）用[Cu（NH3）2]OOCCH3除去CO的反應(yīng)中，肯定有配位鍵和σ鍵生成；

(4) Fe(CO)5常溫下為黃色油狀液體，說明熔點(diǎn)低；

(5)根據(jù)均攤原則計(jì)算面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)比，根據(jù) 計(jì)算面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度比；

(1)鐵是26號(hào)元素，基態(tài)Fe原子的核外電子排布式是[Ar] 3d64s2；同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，C、N、O的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>N>C；

(2)Cu2＋在水中與4個(gè)H2O分子通過配位鍵形成配離子，其化學(xué)式為[Cu(H2O)4]2＋；配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中醋酸根離子(CH3COO-)顯-1價(jià)，NH3分子整體為0價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于0，可知銅顯+1價(jià)，[Cu(NH3)2]OOCCH3中有1個(gè)C=O和一個(gè)甲基，故碳原子的雜化軌道類型是sp2、sp3，NH3中N原子的價(jià)電子對數(shù)是， NH3價(jià)電子對互斥理論模型是四面體。；

（4）用[Cu（NH3）2]OOCCH3除去CO的反應(yīng)中，肯定有Cu原子和N、C原子之間的配位鍵且也是σ鍵生成，故選BD；

(4) Fe(CO)5常溫下為黃色油狀液體，說明其熔點(diǎn)低，故Fe(CO)5屬于分子晶體；

(5)根據(jù)均攤原則，面心立方晶胞中鐵原子數(shù)是 、體心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子數(shù)是，個(gè)數(shù)比是2:1，設(shè)鐵原子半徑是rcm，面心立方晶胞的邊長是 、體心立方晶胞的邊長是 ，根據(jù) ，面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度比是=4 ∶3。