Question

【題目】鐵和鈷是兩種重要的過(guò)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(duì)電子個(gè)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(fù)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(jié)構(gòu)分別為[Co(NH3)5Br]SO4和[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(jié)構(gòu)，現(xiàn)對(duì)兩種配合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：在第一種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀，在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)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(wú)磁性，其晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)，如圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為____________。若晶體密度為d g·cm-3，則晶胞中最近的兩個(gè)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(jiǎn)化后的計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】VIII 3 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 O＞N＞C＞H sp2 7:1 SO42-、NH3 FeC ×1010pm

【解析】

（1）根據(jù)鈷在元素周期表中位置確定；

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

（3）根據(jù)尿素[CO(NH2)2]分子的結(jié)構(gòu)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生淡黃色沉淀溴化銀；

（5）根據(jù)晶胞中每個(gè)頂點(diǎn)1/8原子，每條棱上1/4個(gè)原子，每個(gè)面1/2個(gè)原子，體心1個(gè)原子計(jì)算出Fe，C原子個(gè)數(shù)比，找到化學(xué)式；根據(jù)圖像可知晶胞中最近的兩個(gè)碳原子的距離為面對(duì)角線的一半，根據(jù)密度計(jì)算出棱長(zhǎng)，再利用勾股定理計(jì)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(duì)電子個(gè)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(jù)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，可得電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞C＞H；

正確答案：O＞N＞C＞H。

（3）根據(jù)尿素[CO(NH2)2]分子的結(jié)構(gòu)式，C原子上沒(méi)有孤對(duì)電子，形成3個(gè)σ鍵，1個(gè)π鍵，所以1個(gè)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(gè)C-C和4個(gè)C-H共7個(gè)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(shí)，會(huì)產(chǎn)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(xué)式為FeC；設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為x，根據(jù)晶體密度列等式d g·cm-3=m/V=得出x= cm=×1010pm，根據(jù)勾股定理兩個(gè)碳原子最近距離為×1010pm。

正確答案：×1010pm。