题目内容

14．Fe、C、N、O、H可以组成多种物质．回答以下问题：
（1）基态铁原子中，未成对电子数有4个．
（2）铁单质在一定条件下可与CO反应生成配位化合物--羰基
铁[Fe（CO）5]，其结构如图1．已知CO分子与N2分子结构相
似，分子中C、O原子均能提供孤电子对形成配位键．
①CO分子中σ键与π键数目之比为1：2；
②从电负性角度分析，Fe（CO）5中与Fe形成配位键的是碳（填“碳”或“氧”）原子．
③与羰基铁分子的极性相似的分子是B、C．
A．SO2 B．CS2 C．BF3 D．PCl3
（3）CH4、H2O分子的键角分别为a、b．则a＞b（填＞、=或＜），原因是水分子中氧原子存在孤对电子和成键电子对，甲烷分子中不存在孤对电子，孤对电子产生排斥作用强于成对电子．
（4）血红素分子结构如图2所示．
①血红素分子间存在的作用力有范德华力和氢键（填名称）；
②与Fe通过配位键结合的氮原子的编号是1和3．

分析 （1）根据Fe的外围电子排布分析；
（2）①根据CO的结构式C≡O分析；
②电负性弱的吸引电子能力弱，易提供孤对电子形成配位键；
③由图1可知羰基铁分子为三角双锥中心对称结构，正负电荷中心重叠属于非极性分子；
（3）根据分子中的孤对电子产生排斥作用强于成对电子来分析；
（4）①分子间存在范德华力，分子中含有羧基能形成氢键；
②根据N原子的共价键数目分析．

解答 解：（1）Fe为26号元素，Fe的外围电子排布3d64s2，在3d轨道上有4个未成对电子，故答案为：4；
（2）①CO的结构式C≡O，三键中含有1个σ键和2个π键，则CO分子中σ键与π键数目之比为1：2，故答案为：1：2；
②电负性弱的吸引电子能力弱，易提供孤对电子形成配位键，则Fe（CO）5中与Fe形成配位键的是碳原子，故答案为：碳；
③由图1可知羰基铁分子为三角双锥中心对称结构，正负电荷中心重叠属于非极性分子，
A．SO2 属于V形分子，正负电荷中心不重叠属于极性分子；
B．CS2 属于直线形分子，正负电荷中心重叠属于非极性分子；
C．BF3 属于平面三角形分子，正负电荷中心重叠属于非极性分子；
D．PCl3属于三角锥形分子，正负电荷中心不重叠属于极性分子；
所以与羰基铁分子的极性相似的分子是B、C；
故答案为：B、C；
（3）水分子中氧原子存在孤对电子和成键电子对，甲烷分子中不存在孤对电子，孤对电子产生排斥作用强于成对电子，使水分子中O-H键的键角减小，所以CH4分子中的键角大于H2O分子的键角；
故答案为：＞；水分子中氧原子存在孤对电子和成键电子对，甲烷分子中不存在孤对电子，孤对电子产生排斥作用强于成对电子；
（4）①血红素分子间存在范德华力，分子中含有羧基能形成氢键，所以血红素分子间存在的作用力包含范德华力和氢键；
故答案为：范德华力和氢键；
②2和4N原子只形成2个共价键，所以与Fe形成一般的共价键，使N原子形成8电子稳定结构，1和3N形成3个共价键，已经达到8电子稳定结构，不能再形成共用电子对，但是含有孤电子对，能形成配位键；
故答案为：1和3．

点评 本题主要考查了基态原子的核外电子排布、共价键的类型、分子的极性、键角、氢键、配位键等知识，难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，注意把握配位键形成的原理以及分子极性的判断方法．

练习册系列答案
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4．下列说法正确的是（　　）
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5．下列反应中，属于取代反应的是（　　）
A．CH2=CH2+HCl$→_{△}^{催化剂}$CH3CH2Cl
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C．2CH3CHO+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3COOH
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2．在恒温恒容的容器中进行反应H2?2H，若反应物浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反应的时间为（　　）
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9．下列关于工业生产的说法正确的是（　　）
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19．室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是（　　）
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压强比（P后/P前）0.980.900.800.700.700.70
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