Question

【題目】鐵、鈷(Co)屬于第四周期第VIII族元素，含鐵、鈷化合物具有諸多用途�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)基態(tài)Co原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為________________。

(2)Co的配合物[Co(NH3)5Cl]SO4是一種重要的化合物。

①SO42-的空間立體構(gòu)型為___________，其中S原子的雜化軌道類(lèi)型是___________，寫(xiě)出一種與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式:______________。

②[Co(NH3)5Cl]SO4中，N、O、S三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_______________。

③[Co(NH3)5Cl]SO4中，存在___________(填字母)

a.離子鍵 b.金屬鍵 c.配位鍵 d.非極性鍵 e.極性鍵

(3)鐵氰化鉀{K3 [Fe(CN)6]}溶液是檢驗(yàn)Fe2+常用的試劑。

①1mol [Fe(CN)6]3-含鍵的數(shù)目為__________。

②CN-能與多種離子形成配合物，碳原子提供孤電子對(duì)，而不是氮原子，其原因是____________。

③FeS2晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、FeS2相對(duì)分子質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為______gcm-3；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為_________nm。

Answer 1

【答案】 正四面體 sp3 CCl4（或其他合理答案） N>O>S ace 12NA 碳的原子半徑大于氮的原子半徑，所以碳提供孤電子對(duì)比氮強(qiáng) a

【解析】

(1)Co是27號(hào)元素，處于第四周期第VIII族，價(jià)電子排布式為3d74s2，結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則書(shū)寫(xiě)價(jià)電子排布圖；

(2)①根據(jù)SO42-中心原子含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)與孤電子對(duì)個(gè)數(shù)之和確定其空間構(gòu)型和雜化方式；原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的微粒為等電子體；②同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，同主族元素，隨著原子序數(shù)增大，第一電離能增大；③[Co(NH3)4]SO4中，鈷離子與氮原子之間形成配位鍵，氨氣分子中N原子與H原子之間形成極性鍵，內(nèi)外界之間為離子鍵；

(3)①[Fe(CN)6]3-中含有6個(gè)配位鍵和6個(gè)C≡N鍵；②根據(jù)原子半徑分析解答；③根據(jù)晶胞邊長(zhǎng)計(jì)算晶胞體積=(a×10-7cm)3，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中含有的Fe2+個(gè)數(shù)和S22-個(gè)數(shù)，再根據(jù)晶體密度=計(jì)算；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)根據(jù)正方形對(duì)角線的長(zhǎng)度計(jì)算。

(1)Co是27號(hào)元素，處于第四周期第Ⅷ族，價(jià)電子排布式為3d74s2，結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則，價(jià)電子排布圖為；故答案為：；

(2)①SO42-中S原子價(jià)層電子對(duì)=4+(6+2-4×2)=4，且不含孤電子對(duì)，所以其立體構(gòu)型是正四面體，硫原子采取sp3雜化；原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的微粒為等電子體，與SO42-互為等電子體的微粒為：CCl4、PO43-、SiO44-等，故答案為：正四面體；sp3；CCl4(或PO43-、SiO44-)；

②同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢(shì)，第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，同主族元素，隨著原子序數(shù)增大，第一電離能減小，所以N、O、S 三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椋?/span>N＞O＞S，故答案為：N＞O＞S；

③[Co(NH3)5Cl]SO4中，鈷離子與氮原子之間形成配位鍵，氨氣分子中N原子與H原子之間形成極性鍵，內(nèi)外界之間為離子鍵，所以其中含有的化學(xué)鍵的類(lèi)型有：離子鍵，配位鍵，極性鍵，故答案為：ace；

(3)①[Fe(CN)6]3-中含有6個(gè)配位鍵和6個(gè)C≡N鍵，因此1mol [Fe(CN)6]3-含鍵12mol，數(shù)目為12NA，故答案為：12NA；

②CN-能與多種離子形成配合物，碳原子提供孤電子對(duì)，而不是氮原子，原因是碳的原子半徑大于氮的原子半徑，所以碳提供孤電子對(duì)比氮強(qiáng)，故答案為：碳的原子半徑大于氮的原子半徑，所以碳提供孤電子對(duì)比氮強(qiáng)；

③晶胞邊長(zhǎng)為anm=a×10-7cm，晶胞體積=(a×10-7cm)3，該晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)=1+12×=4，S22-個(gè)數(shù)=8×+6×=4，其晶體密度==g/cm3=g/cm3，晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的平面對(duì)角線為anm，則正八面體的邊長(zhǎng)為anm，故答案為：；a。