Question

【題目】Fe、Co、Ni均為第Ⅷ族元素，它們的化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。

（1）基態(tài)Co原子的價電子排布式為_______，Co2＋核外3d能級上有_____對成對電子。

（2）Co3＋的一種配離子[Co(N3)(NH3)5]2＋中，Co3＋的配位數(shù)是________。1 mol配離子中所含σ鍵的數(shù)目為________，配位體N3-中心原子的雜化類型為________。

（3）Co2＋在水溶液中以[Co(H2O)6]2＋存在。向含Co2＋的溶液中加入過量氨水可生成更穩(wěn)定的[Co(NH3)6]2＋，其原因是_________________________________________________。

（4）某藍(lán)色晶體晶體結(jié)構(gòu)如圖，Fe2＋、Fe3＋分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點(diǎn)，而立方體的每條棱上均有一個CN－，K＋位于立方體的體心上。據(jù)此可知該晶體的化學(xué)式為________，立方體中Fe2＋間連接起來形成的空間構(gòu)型是________。K＋空缺率（體心中沒有K＋的占總體心的百分比）為_____________。

（5）NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)，B為(1,1,0)，則C原子坐標(biāo)參數(shù)為________。

圖甲 圖乙

（6）一定溫度下，NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”，可以認(rèn)為O2－作密置單層排列，Ni2＋填充其中(如圖乙)，已知O2－的半徑為a pm，每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為________g(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】3d74s2 2 6 23NA sp N元素電負(fù)性比O元素電負(fù)性小，N原子提供孤電子對的傾向更大，與Co2＋形成的配位鍵更強(qiáng) KFe2(CN)6 正四面體形 50% (1，，)

【解析】

（1）CO原子的核電荷數(shù)為27，基態(tài)CO的價電子排布式為3d74s2；Co2+核外電子排布為3d7，3d能級上有2對成對電子；

（2）氨氣分子和N3-中氮原子中有孤電子對，能夠與Co+形成配位鍵，共有5個氨分子和1個N3-離子，與Co+形成的的配位數(shù)為6；所以5 mol氨氣分子提供σ鍵為15mol，1 mol N3-中含有σ鍵2 mol，形成配位鍵有6 mol，所以1mol 配離子中所含σ鍵的數(shù)目為23NA；雜化軌道數(shù)=中心原子的孤電子對數(shù)+中心原子的σ鍵的數(shù)目，所以N3-中心氮原子孤電子對數(shù)為0，σ鍵的數(shù)目為2，所以雜化軌道數(shù)為2，屬于sp雜化；

（3）Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入過量氨水可生成更穩(wěn)定的[Co(NH3)6]2+ ，其原因是N元素電負(fù)性比O元素電負(fù)性小，N原子提供孤電子對的傾向更大，與Co2+形成的配位鍵更強(qiáng)；

（4）Fe2+、Fe3+占據(jù)立方體的互不相鄰的頂點(diǎn)，則每個立方體上有4個Fe2+、4個Fe3+，根據(jù)晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每個頂點(diǎn)上的粒子有1/8屬于該立方體，則該立方體中有1/2個Fe2+、1/2個Fe3+，CN-位于立方體的棱上，棱上的微粒有1/4屬于該立方體，該立方體中有3個CN-，所以該晶體的化學(xué)式為 [FeFe(CN)6]-，由于物質(zhì)呈電中性，所以需要一個鉀離子與之結(jié)合，所以該晶體的化學(xué)式為KFe2(CN)6；立方體中Fe2+間連接起來形成的空間構(gòu)型是正四面體形；

（5）若NiO晶胞中離子坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0），B為（1，1，0），則由圖可看出C離子坐標(biāo)離x為1，離y為，離z為，則坐標(biāo)參數(shù)為（1，，）；

（6）根據(jù)結(jié)構(gòu)知，氧離子和相鄰的鎳離子之間的距離為2a，距離最近的兩個陽離子核間的距離是距離最近的氧離子和鎳離子距離的倍，所以其距離是2am；根據(jù)圖片知，每個氧化鎳所占的面積=2a m×2a m×sin60°×10-24，則每平方米含有的氧化鎳個數(shù)=1/(2a m×2a m×sin60°×10-24)=×1024；每個氧化鎳的質(zhì)量=g，所以每平方米含有的氧化鎳質(zhì)量=××1024=。