Question

【題目】CO 易與鐵觸媒作用導(dǎo)致其失去催化活性：Fe+5CO=Fe(CO)5； [Cu(NH3)2]Ac 溶液用于除去CO的化學(xué)反應(yīng)方程式：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3=[Cu(NH3)3] Ac·CO （式中Ac-代表醋酸根）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）C、N、O的第一電離能最大的是_____________，原因是___________________________。基態(tài)Fe 原子的價(jià)電子排布圖為___________________________。

（2）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_____________，羰基鐵的結(jié)構(gòu)如圖，根據(jù)該圖可知CO作為配位體是以__________原子為配位原子與Fe原子結(jié)合。

（3）離子水化能是氣態(tài)離子溶于大量水中成為無(wú)限稀釋溶液時(shí)釋放的能量。離子在溶液中的穩(wěn)定性可以從離子的大小、電荷、水化能等因素來(lái)解釋。Cu2+和Cu+的水化能分別是-2121kJ·mol-1和-582 kJ·mol-1，在水溶液里Cu2+比Cu+穩(wěn)定的原因是_______________________________。[Cu(NH3)2]+在水溶液中相對(duì)穩(wěn)定，在配合物[Cu(NH3)2]Ac中碳原子的雜化類型是________________________________。

（4）用[Cu(NH3)2]Ac除去CO的反應(yīng)中，肯定有形成________________。

a.離子鍵 b.配位鍵 c.非極性鍵 d. σ鍵

（5）鈣銅合金的晶體結(jié)構(gòu)可看成(a) (b) 兩種原子層交替堆積排列而成圖(c)，則該合金六方晶胞（即平行六面體晶胞）中含為Cu________個(gè)。已知同層的Ca-Cu的距離為294pm，根據(jù)圖示求同層相鄰Ca-Ca的距離__________pm （已知=1.73 計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）。

Answer 1

【答案】 N N的2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量低，第一電離能高于同周期相鄰元素第一電離能 分子晶體 C或碳 Cu2+的半徑小且所帶電荷多、水化能大 sp3、sp2 bd 5 509或510

【解析】（1）同一周期元素，元素電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大，但是N的2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量低，第一電離能高于同周期相鄰元素第一電離能，所以這三種元素第一電離能為：N > O>C；鐵原子的3d、4s能級(jí)為其價(jià)電子，基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布為 3d64s2，排布圖為；正確答案：N ；N的2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量低，第一電離能高于同周期相鄰元素第一電離能；。

（2）根據(jù)羰基鐵的常溫下為黃色油狀液體，說(shuō)明沸點(diǎn)低，為分子晶體；根據(jù)羰基鐵的結(jié)構(gòu)圖，可知CO作為配位體是以C原子為配位原子與Fe原子結(jié)合；正確答案：分子晶體；C或碳。

（3）Cu2+和Cu+的水化能分別是-2121kJ·mol-1和-582 kJ·mol-1，水化能越小，放出的熱量越多，該離子越穩(wěn)定，并且Cu2+半徑比Cu+小，帶電荷多，所以Cu2+比Cu+穩(wěn)定；在配合物[Cu(NH3)2]Ac中碳原子的雜化類型是sp3、sp2；正確答案：Cu2+的半徑小且所帶電荷多、水化能大 ；sp3、sp2。

（4）用[Cu(NH3)2]Ac除去CO的反應(yīng)中，肯定有銅原子與氮原子、碳原子之間形成的配位鍵且也是σ鍵生成；正確選項(xiàng)b d。

（5）從圖 c 可知, Ca 位于六棱柱的頂點(diǎn)(1/6)和底心(1/2) , 各有 12個(gè)和 2個(gè), 即屬于這個(gè)六棱柱的 Ca 為 3個(gè)； Cu 有兩種情況, 在底面 (圖 a )上,各有 6個(gè)(1/2) ,在中間一層(圖 b ),內(nèi)部 6個(gè),邊 (對(duì)圖 c 來(lái)說(shuō)是面上)上有 6個(gè)(1/2) ,共有 15個(gè),根據(jù)原子個(gè)數(shù)比關(guān)系：N(Ca): N(Cu)=3:15=1:5,所以該合金六方晶胞中含Cu為5個(gè)；看圖a，Cu位于3個(gè)Ca構(gòu)成正三角形的重心，已知Ca－Cu為294pm，設(shè)Ca-Ca的距離為xpm, 根據(jù)勾股定理：x2=(x/2)2+（294+294/2）2, x=294√3=509； 正確答案：509。