Question

隨著石油資源的日趨緊張，天然氣資源的開發(fā)利用受到越來越多的關(guān)注。以天然氣(主要成分是CH4)為原料經(jīng)合成氣(主要成分為CO、H2)制化學(xué)品，是目前天然氣轉(zhuǎn)化利用的主要技術(shù)路線。而采用渣油、煤、焦炭為原料制合成氣，常因含羰基鐵[Fe(CO)5]等而導(dǎo)致以合成氣為原料合成甲醇和合成氨等生產(chǎn)過程中的催化劑產(chǎn)生中毒。請回答下列問題：

(1)[Fe(CO)5]中鐵的化合價為0，寫出鐵原子的基態(tài)電子排布式：________________________________________________________________________。

(2)與CO互為等電子體的分子和離子分別為________和________(各舉一種即可，填化學(xué)式)，CO分子的電子式為________，CO分子的結(jié)構(gòu)式可表示成________。

(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有________________，CH3OH的熔、沸點比CH4高，其主要原因是______________________________________。

(4)CH3CHO分子中，—CH3中的碳原子采取________雜化方式，—CHO中的碳原子采取________雜化方式。

Answer 1

答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(2)N2　CN－　　CO

(3)CH4、CH3OH　CH3OH分子之間有極性，同時分子之間還存在著氫鍵的作用　(4)sp3　sp2

解析　(1)Fe原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N2、CN－與CO互為等電子體；因為N2的電子式為，所以CO的電子式為，其結(jié)構(gòu)式為CO(有一個配位鍵)。(3)CH4、CH3OH中的碳原子均為四面體結(jié)構(gòu)碳原子，采取sp3雜化；由于CH3OH是極性分子，且存在分子間氫鍵，所以CH3OH的熔、沸點較高。(4)CH3CHO的結(jié)構(gòu)式為，甲基碳原子采取sp3雜化，醛基碳原子采取sp2雜化。