Question

【题目】（题文）根据物质结构有关性质和特点，回答以下问题：

（1）过渡元素Co 基态原子价电子轨道表达式为_______________________________。第四电离能I4 (Co) < I4 (Fe) ，其原因是__________________________________________。

（2）磷的氯化物有两种：PCl3和PCl5 ，PCl3中磷原子的杂化类型为__________，PCl3的立体构型为__________，其中PCl3的沸点________（填“大于”或“小于”）PCl5，原因是__________。

（3）酞菁铟是有机分子酞菁与金属铟形成的复杂分子，结构简式如下图所示，该分子中存在的化学键为___________（填选项字母）

a．σ键 b．π键 c．离子键 d．配位键

（4）氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：

化学式	HClO4	HClO3	HClO2	HClO
Ka	1×1010	1×10	1×102	4×108

从物质结构的角度解释以上含氧酸 Ka 依次减小的原因________________________。

（5）钴的一种化合物的晶胞结构如下图所示：

①已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），C 点为（1/2，1/2，1/2），则B点的原子坐标参数为___________。

②已知晶胞参数 a = 0.5485 nm，则该晶体的密度为_______________g/cm3。（列出计算表达式即可）

Answer 1

【答案】3d74S2的排布图铁失去的是较稳定的3d5中的一个电子，Co失去的是3d6中的一个电子sp3三角锥形小于三氯化磷和五氯化磷在液态时都是由分子组成的物质，由于五氯化磷的分子间作用力较大，故五氯化磷的沸点较高abd非羟基氧个数依次减小或中心原子价态依次减小（1/2,0,1/2 ）

【解析】

(1)过渡元素Co 为27号元素，基态原子价电子轨道表达式为3d74S2。铁一般能失去3个电子，若再失去较稳定的3d5中的一个电子，则需要很大的能量，而Co失去的是3d6中的一个电子，所以电离能要小些，故铁的第四电离能大于钴的第四电离能。(2)三氯化磷中磷原子的价层电子对数为3+（5-3×1）/2=4，杂化方式为sp3。空间构型为三角锥形。三氯化磷和五氯化磷在液态时都是由分子组成的物质，由于五氯化磷的分子间作用力较大，故五氯化磷的沸点较高。 (3) 有机分子酞菁与金属铟形成的复杂分子中，苯环中存在碳碳之间的独特的化学键，含有σ键和π键，分子中氮原子和金属铟之间形成配位键，故选abd。 (4) HClO4 、HClO3 、HClO2、HClO都含有一个羟基，则非羟基的氧原子个数分别为3、2、1、0，根据电离平衡常数和氧原子个数的关系分析，非羟基氧个数越少，电离平衡常数越小，或分析中心元素氯元素的化合价，分别为+7、+5、+3、+1，中心原子价态越小，电离平衡常数越小，中心原子价态依次减小 。 (5) ①已知A点的原子坐标参数为（0，0，0），C 点为（1/2，1/2，1/2），B、C点均为面心，而B点在x、z系坐标与C点相同，y系上坐标为0，则B点的原子坐标参数为（1/2,0,1/2 ）。②晶胞参数为a=0.5485nm，其体积为（0.5485×10-7cm）3，Ti位于顶点，个数为8×1/8=1，O位于面心，个数为6×1/2=3，Co位于体心，个数为1，化学式为TiCoO3，该晶体的密度为 =。