Question

【題目】1985年，Rousssin研究發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)金屬原子簇類配位化合物，其結(jié)構(gòu)如圖1，金屬原子簇類化合物與金屬原子表面性質(zhì)相似，具有良好的催化活性等功能。請(qǐng)回答下列問題：

（1）Fe3+的基態(tài)核外價(jià)電子排布式為___________。

（2）上述化合物中含有三種非金屬元素，試比較三種元素原子第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>_________；硫可以形成SOCl2化合物，則該化合物的空間構(gòu)型為__________。

（3）除了氮的氧化物之外，氮還可以形成NO2+。請(qǐng)寫出氮原子雜化方式____________。

（4）上述原子簇類配合物，中心原子鐵的配位原子是___________。

（5）配合物Fe(CO)5的熔點(diǎn)－20℃，沸點(diǎn)103℃。可用于制備純鐵。Fe(CO)5的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列關(guān)于Fe(CO)5說法正確的是_________。

A. Fe(CO)5是非極性分子，CO是極性分子

B. Fe(CO)5中Fe原子以sp3雜化方式與CO成鍵

C. 1mol Fe(CO)5含有10 mol配位鍵

D. Fe(CO)5 = Fe+5 CO反應(yīng)中沒有新化學(xué)鍵生成

。

Answer 1

【答案】3d5N＞O＞S三角錐形spS NAC

【解析】

（1）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族；

（2）化合物中三種非金屬元素為N，O，S，同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，根據(jù)VSEPR理論判斷SOCl2的空間構(gòu)型；

（3）根據(jù)VSEPR理論和雜化軌道理論判斷；

（4）直接與中心原子成鍵的為配位原子；

（5）A、看正負(fù)電荷中心是否重疊；B、鐵不是正四面構(gòu)型；C、碳與氧、鐵與碳之間形成配位鍵；D、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂，新鍵的生成。

（1）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族，Fe3+的基態(tài)核外價(jià)電子排布式為3d5 ；

（2）化合物中三種非金屬元素為N、O、S，同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，則三種元素原子第一電離能由大到小順序?yàn)椋?/span>N＞O＞S，

對(duì)于SOCl2，其等電子體為SO32－，二者結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)VSEPR理論，價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=3+（6-2×3+2）/2=4，則其空間構(gòu)型為三角錐形；

（3）對(duì)于NO2＋，根據(jù)VSEPR理論，價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=2+（5-2×2-1）/2=2，根據(jù)雜化軌道理論，則中心N原子為sp雜化；

（4）直接與中心原子成鍵的為配位原子，所以中心原子鐵的配位原子是：N、S

（5）A、看正負(fù)電荷中心是否重疊，Fe(CO)5對(duì)稱是非極性分子，CO不對(duì)稱是極性分子，故A正確；B、鐵的雜化軌道數(shù)為5，鐵不是正四面構(gòu)型，Fe(CO)5中Fe原子不是以sp3雜化方式與CO成鍵，故B錯(cuò)誤；C、碳與氧、鐵與碳之間形成配位鍵，1mol Fe(CO)5含有10 mol配位鍵，故C正確 ；D、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂，新鍵的生成，故D錯(cuò)誤。

故選AC。