Question

[化學--物質結構與性質]
第4周期過渡金屬元素能形成多種多樣的配合物．CO可以和過渡金屬形成配合物．
（1）Fe³⁺離子的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

．配合物Fe（CO）₅的配位體是

CO

．常溫下，F(xiàn)e（CO）₅為黃色液體，易溶于非極性溶劑，熔點為251K，沸點為376K，據此，可判斷Fe（CO）₅晶體屬于

分子

晶體（填“離子”、“原子”、“分子”或“金屬”）．CO和N₂的價電子總數(shù)相同，CO和N₂相似，分子中都存在一個共價叁鍵，其中包含

1

個δ鍵，

2

個π鍵．
（2）一般地說，第4周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大而增大，而₃₁Ga的第一電離能卻明顯低于₃₀Zn，原因是

Zn原子的價電子排布式為3d¹⁰4s²，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，故Zn的第一電離能大于Ga

．
（3）下表為CO和N₂的有關信息．根據表中數(shù)據，說明CO比N₂活潑的原因：

CO中第一個π鍵的鍵能比N₂的第一個π鍵的鍵能小很多，CO的第一個π鍵容易斷裂

．

化學鍵	C-O	C═O	C≡O
鍵能（kJ/mol）	351	803	1071
化學能	N-N	N═N	N≡N
鍵能（kj/mol）	159	418	945

（4）在1個Cu₂O 晶胞中（結構如圖所示），所包含的Cu 原子數(shù)目為

4

．

Answer 1

分析：（1）可根據Fe的電子排布式書寫Fe³⁺離子的電子排布式，配合物Fe（CO）₅的配位體是CO，能提供孤對電子，根據物質的物理性質判斷晶體的類型，共價叁鍵中含有1個δ鍵，2個π鍵；
（2）根據價電子排布判斷電離能的大��；
（3）物質的活潑性取決于鍵能的大��；
（4）利用均攤法計算晶胞．

解答：解：（1）Fe的原子序數(shù)為26，根據能量最低原理課寫出Fe基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則Fe³⁺離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，CO具有孤對電子，配合物Fe（CO）₅的配位體是CO，為黃色液體，易溶于非極性溶劑，熔點為251K，沸點為376K，說明為分子晶體，共價叁鍵中含有1個δ鍵，2個π鍵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵； CO；分子；1；2；
（2）Zn原子的價電子排布式為3d¹⁰4s²，價電子中3d、4s軌道為全充滿狀態(tài)，原子較穩(wěn)定，故Zn的第一電離能大于Ga，
故答案為：Zn原子的價電子排布式為3d¹⁰4s²，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，故Zn的第一電離能大于Ga；
（3）由表中數(shù)據可知：C≡O→C═O，需吸收1071kJ-803kJ=268kJ能量，N≡N→N═N，需吸收945kJ-418kJ=427kJ能量，
CO中第一個π鍵的鍵能比N₂的第一個π鍵的鍵能小很多，CO的第一個π鍵容易斷裂，說明CO比N₂活潑．
故答案為：CO中第一個π鍵的鍵能比N₂的第一個π鍵的鍵能小很多，CO的第一個π鍵容易斷裂；
（4）由晶胞結構可知，Cu位于晶胞內部，則一個晶胞含有4個Cu，故答案為：4．

點評：本題考查較為綜合，設計配位鍵、晶胞的計算等知識，題目難度中等，注意原子核外電子排布與物質性質的關系，當價層電子軌道處于全空、全充滿、半充滿時，較穩(wěn)定．