Question

【題目】鐵、鈷、鎳等單質及化合物的應用廣泛。

（1）LiFePO4是鋰離子電池材料，畫出Fe2+的價層電子排布圖____________，其中PO43-的立體構型是____________。

（2）化合物“鈷酞菁”能顯著提升二次電池的充放電效率，下圖是改性“氨基鈷酞菁”分子的結構圖。

①寫出氨基鈷酞菁中N 原子的雜化軌道類型____________；

②寫出一種與氨基陰離子NH2-互為等電子體的中性分子____________；

③將“鈷酞菁”改性為“氨基鈷酞菁”后，能使其水溶性得到有效改善，請簡述其原因：____________

（3）1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ鍵數(shù)目是____________。K3[Co(NO2)6]中四種元素的第一電離能由大到小的順序是____________。

如圖所示為NiO晶體的晶胞結構示意圖:

①該晶胞中占有陰陽離子總數(shù)是____________；

②己知在NiO晶體中Ni2+的半徑為a pm，O2-的半徑為bpm，它們在晶體中是緊密接觸的，則在NiO晶體中原子的空間利用率為____________。（用含字母a、b的計算式表達）

Answer 1

【答案】 正四面體 sp2、sp3 H2O或H2S等 引入的氨基上的H原子可與水分子形成氫鍵 18NA N>O>Co>K 8 ××100%

【解析】（1）鐵的原子序數(shù)是26，則Fe2+的價層電子排布圖為。其中PO43-中P的價層電子對數(shù)＝4，且不存在孤對電子，所以立體構型是正四面體。（2）①氨基鈷酞菁中N 原子既能形成雙鍵，也能形成單鍵，則雜化軌道類型為sp2、sp3；②原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的是等電子體，則氨基陰離子NH2-互為等電子體的中性分子為 H2O或H2S等；③將“鈷酞菁”改性為“氨基鈷酞菁”后，由于引入的氨基上的H原子可與水分子形成氫鍵，所以能使其水溶性得到有效改善；（3）單鍵都是σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵，則1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ鍵數(shù)目是 18NA。非金屬性越強，第一電離能越大，氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，則K3[Co(NO2)6]中四種元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>Co>K。（4）①該晶胞中氧離子個數(shù)＝8×1/8+6×1/2=4，鎳離子個數(shù)＝12×1/4+1=4，因此占有陰陽離子總數(shù)是8；②晶胞中共含有4個Ni2+和4個O2－，體積為：，晶胞的邊長為2a+2b，晶胞體積為（2a+2b）3，氯化鈉晶體中離子的空間利用率為×100%