Question

【题目】铁和钴是两种重要的过渡元素。

（1）钴位于元素周期表的第______族，其基态原子中未成对电子个数为________。

（2）[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)，是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为_________________________________，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_____________________________。

（3）尿素[CO(NH2)2]分子中，碳原子为_______杂化，分子中σ键与π键的数目之比为_________。

（4）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,结构分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3+的配位数为6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配体为__________。

（5）奥氏体是碳溶解在r-Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构，如图所示，则该物质的化学式为____________。若晶体密度为d g·cm-3，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为__________pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出简化后的计算式即可)。

Answer 1

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

【解析】

（1）根据钴在元素周期表中位置确定；

（2）根据铁在元素周期表中位置确定Fe3+的核外电子排布式；根据非金属性强弱确定电负性大小；

（3）根据尿素[CO(NH2)2]分子的结构式确定碳原子的杂化方式，分子中σ键与π键的数目之比；

（4）溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液时，会产生淡黄色沉淀溴化银；

（5）根据晶胞中每个顶点1/8原子，每条棱上1/4个原子，每个面1/2个原子，体心1个原子计算出Fe，C原子个数比，找到化学式；根据图像可知晶胞中最近的两个碳原子的距离为面对角线的一半，根据密度计算出棱长，再利用勾股定理计算。

（1）钴的原子序数27，位于元素周期表的第四周期第VIII族，其基态原子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，所以未成对电子个数为3；

正确答案：VIII 3 。

（2）铁的原子序数26， Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3所含非金属元素为C、H、O、N，根据非金属性越强，电负性越大，可得电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H；

正确答案：O＞N＞C＞H。

（3）根据尿素[CO(NH2)2]分子的结构式，C原子上没有孤对电子，形成3个σ键，1个π键，所以1个所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子中σ键为3个C-C和4个C-H共7个与π键的数目之比为7:1；

正确答案：sp2 7:1。

（4）溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液时，会产生淡黄色沉淀溴化银，所以第二种配合物的配体为SO42-、NH3；

正确答案：SO42-、NH3。

（5）晶胞中Fe原子数：8×+6×=4，晶胞中C原子数：12×+1=4，所以铁碳原子数之比为1:1，化学式为FeC；设晶胞棱长为x，根据晶体密度列等式d g·cm-3=m/V=得出x= cm=×1010pm，根据勾股定理两个碳原子最近距离为×1010pm。

正确答案：×1010pm。