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【題目】鐵和鈷是兩種重要的過渡元素。

(1)鈷位于元素周期表的第______族,其基態(tài)原子中未成對電子個數(shù)為________。

(2)[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3的名稱是三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ),是一種重要的配合物。該化合物中Fe3+的核外電子排布式為_________________________________,所含非金屬元素的電負性由大到小的順序是_____________________________。

(3)尿素[CO(NH2)2]分子中,碳原子為_______雜化,分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_________。

(4)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,結構分別為[Co(NH3)5Br]SO4[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3+的配位數(shù)為6,為確定鈷的配合物的結構,現(xiàn)對兩種配合物進行如下實驗:在第一種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產生白色沉淀,在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產生淡黃色沉淀。則第二種配合物的配體為__________。

(5)奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞為面心立方結構,如圖所示,則該物質的化學式為____________。若晶體密度為d g·cm-3,則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為__________pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出簡化后的計算式即可)。

【答案】VIII 3 [Ar]3d51s22s22p63s23p63d5 O>N>C>H sp2 7:1 SO42-、NH3 FeC ×1010pm

【解析】

(1)根據鈷在元素周期表中位置確定;

(2)根據鐵在元素周期表中位置確定Fe3+的核外電子排布式;根據非金屬性強弱確定電負性大;

(3)根據尿素[CO(NH2)2]分子的結構式確定碳原子的雜化方式,分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比;

(4)溴離子為配合物的外界,在水溶液中以離子形式存在,若加入AgNO3溶液時,會產生淡黃色沉淀溴化銀;

(5)根據晶胞中每個頂點1/8原子,每條棱上1/4個原子,每個面1/2個原子,體心1個原子計算出Fe,C原子個數(shù)比,找到化學式;根據圖像可知晶胞中最近的兩個碳原子的距離為面對角線的一半,根據密度計算出棱長,再利用勾股定理計算。

(1)鈷的原子序數(shù)27,位于元素周期表的第四周期第VIII族,其基態(tài)原子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2,所以未成對電子個數(shù)為3;

正確答案:VIII 3 。

(2)鐵的原子序數(shù)26, Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3所含非金屬元素為C、H、O、N,根據非金屬性越強,電負性越大,可得電負性由大到小的順序是O>N>C>H;

正確答案:O>N>C>H。

(3)根據尿素[CO(NH2)2]分子的結構式,C原子上沒有孤對電子,形成3個σ鍵,1個π鍵,所以1個所以尿素分子中碳原子的雜化方式為sp2雜化,分子中σ鍵為3個C-C和4個C-H共7個與π鍵的數(shù)目之比為7:1;

正確答案:sp2 7:1。

(4)溴離子為配合物的外界,在水溶液中以離子形式存在,若加入AgNO3溶液時,會產生淡黃色沉淀溴化銀,所以第二種配合物的配體為SO42-、NH3;

正確答案:SO42-、NH3。

(5)晶胞中Fe原子數(shù):8×+6×=4,晶胞中C原子數(shù):12×+1=4,所以鐵碳原子數(shù)之比為1:1,化學式為FeC;設晶胞棱長為x,根據晶體密度列等式d g·cm-3=m/V=得出x= cm=×1010pm,根據勾股定理兩個碳原子最近距離為×1010pm。

正確答案:×1010pm。

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