Question

【題目】鐵和鈷是兩種重要的過渡元素。請回答下列問題：

（1）鈷在元素周期表中的位置是___________，其基態(tài)原子的價電子排布圖為___________。

（2）FeCO3是菱鐵礦的主要成分，其中C原子的雜化方式為________；分子中的大π鍵可用符號Π表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Π)，則CO32－中的大π鍵應(yīng)表示為________。

（3）已知Fe2+半徑為61pm，Co2+半徑為65pm，在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，實驗測得FeCO3受熱分解溫度低于CoCO3，其原因可能是______。

（4）Co(NH3)5Cl3是鈷的一種配合物，向含0.01mol該配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g。則該配合物的配位數(shù)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(jié)構(gòu)(如圖所示)，則該晶體中與鐵原子距離最近的鐵原子數(shù)目為___________；若該晶胞參數(shù)為a pm，則該晶體的密度為___________g·cm－3(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。

Answer 1

【答案】第四周期、第VIII族； ； sp2； ； 因為分解后生成的FeO和CoO中，FeO的晶格能更大； 6； 12； ；

【解析】

（1）根據(jù)構(gòu)造原理得出基態(tài)原子價電子排布圖；

（2）根據(jù)孤電子對數(shù)，價層電子對數(shù)的相關(guān)知識解答。

（3）根據(jù)晶格能判斷；

（4）根據(jù)配合物及配合物的配位數(shù)的相關(guān)計算解答；

（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)以及用均攤法晶胞求解。

（1）Co在元素周期表中位于第4周期第VIII族。根據(jù)構(gòu)造原理，其基態(tài)原子價電子排布圖為。

（2）CO32-中C的孤電子對數(shù)為×（4+2-3×2）=0，σ鍵電子對數(shù)為3，價層電子對數(shù)為3，C為sp2雜化。CO32-中參與形成大π鍵的原子數(shù)是4個，電子數(shù)是6個，則CO32-中大π鍵可表示為。

（3）在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，實驗測得FeCO3受熱分解溫度低于CoCO3，原因是：Fe2+半徑為61pm，Co2+半徑為65pm，Fe2+的離子半徑小于Co2+的離子半徑，FeO的晶格能大于CoO的晶格能。

（4）向含0.01mol該配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g，n（AgCl）=2.87g÷143.5g/mol=0.02mol，即配合物中2個Cl-在外界，1個Cl-在內(nèi)界，則該配合物可表示為[Co（NH3）5Cl]Cl2，該配合物的配位數(shù)為6。

（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，該晶體中與鐵原子距離最近的鐵原子數(shù)目為12個。用均攤法晶胞中含F(xiàn)e：8×+6×=4，C：12×+1=4，該晶體的化學(xué)式為FeC，該晶體的密度為g÷(a×10-10cm)3=g/cm3。