Question

羰基铁[Fe(CO)₅]广泛用于催化剂，汽油抗爆剂，电子工业高频线圈制造。请回答下列问题：

（1）羰基铁[Fe(CO)₅]中，碳、氧电负性大小比较____（用元素符号表示）。写出基态O的轨道表示式____；

（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，CO分子中C原子的杂化类型为____杂化。

（3）1molFe(CO)₅分子中含σ键数目为____；CO配体中的配位原子是____。

（4）科学家通过X射线探明，FeO、MgO、CaO的晶体结构与NaCl晶体结构相似，比较晶体熔点的高低MgO____CaO（填“高于”或“低于”）

（5）羰基铁[Fe(CO)₅]中铁为0价。如图中的羰基铁为+3价，此羰基铁的晶体类型为____；此羰基铁中每个铁的配位数是____。

Answer

O>C sp 10NA C 高于 分子晶体 3

【解析】

（1）同周期元素电负性从左到右依次增大，故电负性O>C；基态O的电子排布式为1s22s22p4，它的轨道表示式为；

（2）根据题意可以推测出CO分子中有一条配位键，孤电子对数为1，σ键数为1，价层电子对数为2（结构式为，与三键相似），故C原子为sp杂化；

（3）Fe(CO)5分子中CO与Fe之间的配位键是σ键，每个CO中有1个配位键也是σ键，故每个Fe(CO)5分子共有10个σ键，1molFe(CO)5分子中含σ键数目为10NA；由题意可知，CO分子中C原子上有一对孤对电子，所以CO中的C与Fe形成配位键；

（4）MgO和CaO都是离子晶体，熔沸点由晶格能决定，离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越高。Mg2+半径小于Ca2+半径，故MgO熔点高于CaO；

（5）由图可知，该羰基铁（III）可以看做是2个五羰基铁[Fe(CO)5]的二聚物，五羰基铁[Fe(CO)5]是分子晶体，故该化合物为分子晶体；该羰基铁（III）的形成过程是2个五羰基铁聚合，生成该羰基铁（III）和一个CO，中间的3个CO中的C与Fe成键，使Fe呈+3价，不属于配位键，故每个Fe的配位键只有3个；