题目内容
【题目】iCo2S4@g-C3N4-CNT是一类很有发展前途的化合物电催化剂。回答下列问题：
(1)基态Co2＋的价层电子排布图(轨道表达式）为_________；基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______________形。
(2)g-C3N4(结构片段如图1，环上化学键与苯环类似）可由三聚氰胺（
）与(NH4)2SO4共热制得。
①g-C3N4分子中环上的氮原子、碳原子杂化方式依次为________、_____。
②SO42—的空间构型为 __________________。
③三聚氰胺分子中含σ键 ______个，它不溶于冷水，溶于热水，其主要原因是 ______________________。
(3)碳纳米管(CNT，结构如图2)具有良好的导电性，其原因是______________。
(4)CoS2具有 AB2型立方结构(如图3)，晶胞参数为553.4pm。设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为________________ gcm—3(列出计算式) 。
【答案】
纺锤（哑铃） sp2 sp2 正四面体 l5 热水破坏了三聚氰胺分子内的氢键，使三聚氰胺分子与水分子形成分子间氢键，溶解度增大 碳纳米管中的每个碳原子只形成三个共价键，剩余一个价电子可在分子内自由移动 
【解析】
(1)基态Co2＋的价层电子排布式为3d7，则价层电子排布图为
；基态S原子核外电子占据最高能级的轨道为3p，则其电子云的轮廓图为纺锤（哑铃）形。答案为：；纺锤（哑铃）；
(2)①g-C3N4分子中环上的氮原子、碳原子价层电子对数都为3，所以杂化方式依次为sp2、sp2。答案为：sp2；sp2；
②SO42- 中S的价层电子对数为4，则空间构型为正四面体。答案为：正四面体；
③三聚氰胺分子中每两个原子间只形成1个σ键，则含σ键l5个；它不溶于冷水，溶于热水，则表明分子内形成氢键，从而得出其主要原因是热水破坏了三聚氰胺分子内的氢键，使三聚氰胺分子与水分子形成分子间氢键，溶解度增大。答案为：l5；热水破坏了三聚氰胺分子内的氢键，使三聚氰胺分子与水分子形成分子间氢键，溶解度增大；
(3)碳纳米管具有良好的导电性，则表明最外层电子没有完全成键，从而得出其原因是碳纳米管中的每个碳原子只形成三个共价键，剩余一个价电子可在分子内自由移动。 答案为：碳纳米管中的每个碳原子只形成三个共价键，剩余一个价电子可在分子内自由移动；
(4)在CoS2晶胞中，含Co原子个数为8×
+6×
=4，含S原子8个，晶胞参数为553.4pm。设NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为
= gcm—3。答案为：。
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