Question

【題目】我國科學(xué)家借助自主研制的新型鎢鈷合金催化劑攻克了單壁碳納米管結(jié)構(gòu)的可控制備難題。

（1）基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為___________。單壁碳納米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，其碳原子的雜化方式為_____________。

（2）納米結(jié)構(gòu)氧化鈷可在室溫下將甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛各原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，甲醛分子屬_____________分子（選填“極性”“非極性”），其立體構(gòu)型為_____________。

（3）橙紅色晶體羰基鈷[Co2(CO)8]的熔點為52℃，可溶于多數(shù)有機溶劑。該晶體屬于_____________晶體。

（4）元素鐵、鈷、鎳并稱鐵系元素，性質(zhì)具有相似性。某含鎳化合物結(jié)構(gòu)如圖所示，分子內(nèi)的作用力不可能含有_____________（填序號）。

A離子鍵 B共價鍵 C金屬鍵 D配位鍵 E氫鍵

（5）鎢為熔點最高的金屬，硬度極大，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知鎢的摩爾質(zhì)量為M g/mol，鎢原子的半徑為a pm。則鎢的密度為ρ＝_____________g·cm-3。（只需列出計算式，不需化簡）

Answer 1

【答案】 [Ar]3d74s2 sp2 極性 平面三角形 分子 AC 2M×1030／ [NA（4a/ √ 3）3]

【解析】試題分析：本題以新型鎢鈷合金催化劑為題材，主要考查原子核外電子排布、中心原子雜化、分子極性、分子立體構(gòu)型、晶體性質(zhì)與分類、分子間作用力、化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)等知識點，重點考查考生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的綜合運用能力和晶體結(jié)構(gòu)的簡單計算能力。

解析：（1）鈷是27號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2。石墨烯中的每個碳原子形成一個C=C鍵和2個C—C鍵，所以石墨烯中碳原子雜化方式為sp2。正確答案：1s22s22p63s23p63d74s2（或[Ar]3d74s2）、sp2。（2）甲醛分子中C原子采用sp2雜化，分子呈平面三角形，鍵角1200（），是一種極性分子。正確答案：極性、平面三角形。（3）羰基鈷熔點低，可溶于多數(shù)有機溶劑，所以屬于分子晶體。正確答案：分子。（4）該化合物分子中存在C—C（也可以列舉其它）共價鍵、N→Ni配位鍵、H—O鍵的H原子與臨近N—O鍵的O原子間形成的氫鍵。正確答案：AC。（5）晶胞中含有2個鎢原子，總質(zhì)量為。鎢晶體晶胞屬于體心立方，立方體對角線長4a pm，因此晶胞邊長為， 。正確答案： 。