Question

【題目】硝酸鹽被廣泛用作肥料和氧化劑。有學者最新研究發(fā)現(xiàn)氮在ZnFe0.4Co1.6O4上直接電化學氧化可生成硝酸鹽�；卮鹣铝袉栴}：

(1)Fe、Co、Ni均位于元素周期表第_________族，其中基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為_________；Zn與Co的第一電離能I1(Zn)__________(填“＜”或“＞”)I1(Co)。

(2)圖1是一種鈷(Co)金屬催化劑的結(jié)構(gòu)，其中六元環(huán)上的N原子的雜化方式為_________；NH3、PH3中沸點更高的是_________，原因是_____________________________________。

(3)一種由O、Na、C1元素構(gòu)成的良好的離子導體，具有反鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)(如圖2)，則其化學式為_______________________，設(shè)其晶胞邊長為anm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，1號Na原子的坐標為(1，0.5，0.5)，則沿y軸向原點投影至x－z平面，坐標為(0.5，0.5)的原子有_______個，該晶胞的密度為_________________g·cm－3。

Answer 1

【答案】Ⅷ [Ar]3d84s2 ＞ sp2 NH3 NH3分子間能形成氫鍵 Na3OCl 3

【解析】

(1)Fe、Co、Ni均位于元素周期表的第四周期Ⅷ族，其中Ni為28號，其基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為[Ar]3d84s2；基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s2，d能級全充滿，較穩(wěn)定，基態(tài)Co原子的核外電子排布式為[Ar]3d74s2，d能級未達到全充滿，故第一電離能I1(Zn)＞I1(Co)；

(2)鈷(Co)金屬催化劑的結(jié)構(gòu)中，六元環(huán)上的N原子的雜化方式為sp2；NH3分子之間存在氫鍵，所以NH3的熔沸點在同主族元素氫化物中是反常的，所以NH3、PH3中沸點更高的是NH3；

(3)根據(jù)反鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)可計算出其一個晶胞中的各原子的個數(shù)，Cl：，Na：，O：，所以反鈣鈦礦的化學式為Na3OCl；晶胞中，1號Na原子的坐標為(1，0.5，0.5)，則沿y軸向原點投影至x－z平面，坐標為(0.5，0.5)的原子有：Na（0.5，0，0.5）、Na(0.5，1，0.5)、O(0.5，0.5，0.5)，共3個；晶胞邊長為a nm，即為a×10-7cm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，所以該晶胞的密度為 g·cm－3。