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【题目】我国为钴(Co)消费大国,以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、磁性材料、电池材料、超硬材料、干燥剂、颜料与染料等领域.

(1)蓝色无水CoCl2在潮湿的空气中逐渐变为粉红色,这一性质用在做干燥剂的硅胶中和制备显隐墨水,Co2+基态的电子排布式可表示为
(2)钴的配合物很多,对钴的配合物的立体化学也研究得很多,例如,分子式为Co(NH35BrSO4有两种配合物,一种是红色的[CoSO4 (NH35]Br,另一种是紫色的[Co(NH35Br]SO4
①NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为
②N、O、S第一电离能由大到小的顺序为
③写出一种与SO42互为等电子体的分子的化学式为
④1mol[Co(NH35Br]2+中含有σ键的数目为
(3)元素Co的一种氧化物晶体的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式为

【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d7
(2)sp3杂化;N>O>S;CCl4或SiCl4;21×6.02×1023个(或21mol)
(3)CoO
【解析】解:(1.)钴为27号元素,根据核外电子排布规律可知,Co2+基态的电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 , 所以答案是:1s22s22p63s23p63d7
(2.)①根据NH3分子中氮原子的价层电子对数为 =4,所以氮原子杂化轨道类型为sp3杂化,所以答案是:sp3杂化;
②元素的非金属性越强,第一电离能越大,但氮原子最外层的电子处于半满状态,是一种稳定结构,第一电离能高于同周期的相邻元素,所以N、O、S第一电离能由大到小的顺序为N>O>S,所以答案是:N>O>S;③原子数和价电子数都相等的微粒互为等电子体,与SO42互为等电子体的分子的化学式为CCl4 或SiCl4 , 所以答案是:CCl4 或SiCl4;④1mol[Co(NH35Br]2+中钴离子与氨分子及溴原子之间有配位键,也是σ键,每个氨分子内有3个σ键,所以1mol[Co(NH35Br]2+中含有σ键的数目为21×6.02×1023个(或21mol),
所以答案是:21×6.02×1023个(或21mol);
(3.)利用均摊法,根据晶胞结构可知,晶胞中含有氧原子数为1+12× =4,钴原子数为8× =4,晶胞中钴原子与氧原子个数之比为1:1,所以化学式为CoO,
所以答案是:CoO.

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