Question

【题目】1985年，Rousssin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物，其结构如图1，金属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似，具有良好的催化活性等功能。请回答下列问题：

（1）Fe3+的基态核外价电子排布式为___________。

（2）上述化合物中含有三种非金属元素，试比较三种元素原子第一电离能由大到小顺序为_________；硫可以形成SOCl2化合物，则该化合物的空间构型为__________。

（3）除了氮的氧化物之外，氮还可以形成NO2+。请写出氮原子杂化方式____________。

（4）上述原子簇类配合物，中心原子铁的配位原子是___________。

（5）配合物Fe(CO)5的熔点－20℃，沸点103℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如下图所示。下列关于Fe(CO)5说法正确的是_________。

A. Fe(CO)5是非极性分子，CO是极性分子

B. Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键

C. 1mol Fe(CO)5含有10 mol配位键

D. Fe(CO)5 = Fe+5 CO反应中没有新化学键生成

。

Answer 1

【答案】3d5N＞O＞S三角锥形spS NAC

【解析】

（1）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族；

（2）化合物中三种非金属元素为N，O，S，同周期主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，根据VSEPR理论判断SOCl2的空间构型；

（3）根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断；

（4）直接与中心原子成键的为配位原子；

（5）A、看正负电荷中心是否重叠；B、铁不是正四面构型；C、碳与氧、铁与碳之间形成配位键；D、化学反应的实质是旧键的断裂，新键的生成。

（1）Fe位于周期表中第4周期第ⅤⅢ族，Fe3+的基态核外价电子排布式为3d5 ；

（2）化合物中三种非金属元素为N、O、S，同周期主族元素随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，则三种元素原子第一电离能由大到小顺序为：N＞O＞S，

对于SOCl2，其等电子体为SO32－，二者结构相似，根据VSEPR理论，价电子对数为VP=BP+LP=3+（6-2×3+2）/2=4，则其空间构型为三角锥形；

（3）对于NO2＋，根据VSEPR理论，价电子对数为VP=BP+LP=2+（5-2×2-1）/2=2，根据杂化轨道理论，则中心N原子为sp杂化；

（4）直接与中心原子成键的为配位原子，所以中心原子铁的配位原子是：N、S

（5）A、看正负电荷中心是否重叠，Fe(CO)5对称是非极性分子，CO不对称是极性分子，故A正确；B、铁的杂化轨道数为5，铁不是正四面构型，Fe(CO)5中Fe原子不是以sp3杂化方式与CO成键，故B错误；C、碳与氧、铁与碳之间形成配位键，1mol Fe(CO)5含有10 mol配位键，故C正确 ；D、化学反应的实质是旧键的断裂，新键的生成，故D错误。

故选AC。