题目内容

【题目】铁和钴是两种重要的过渡元素。
(1)钴位于元素周期表得第族,其基态原子中未成对电子的个数为
(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)尿素分子中、碳原子为杂化,分子中σ键与π键的数目之比为
(4)FeO晶体与NaCl晶体结构相似,比较FeO与NaCl的晶格能大小,还需要知道的数据是
(5)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的配位数是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
(6)奥氏体是碳溶解在γ-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,如下图所示,则该物质的化学式为。若晶体密度为dg·cm3 , 则晶胞中最近的两个碳原子的距离为pm(阿伏伽德罗常数的值用NA表示,写出简化后的计算式即可)。

【答案】
(1)Ⅷ;3
(2)1s22s22p63s23p63d64s2;O、N、C、H
(3)sp2;7∶1
(4)离子半径大小
(5)SO42-、NH3
(6)FeC; ×3 ×1010
【解析】(1)钴的核电荷数为27,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ 族,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2 , 可知未成对电子的个数为3;
(2)基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 , 则Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),通常元素的非金属性越大,电负性越大,则所含非金属元素C、N、O、H中O的非金属性最强,H最弱,四者的电负性由大到小的顺序是O、N、C、H;
(3)由尿素分子的结构式 可知,尿素分子中C原子成2个C-N键、1个C=O键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;分子中σ键数目为7,π键的数目为1,二者数目之比为7∶1;
(4)晶格能的主要影响因素是离子电荷、离子半径及离子构型,FeO与NaCl的晶体构型相似,离子电荷电荷也已知,还需要离子半径大小才能比较晶格能大小;
(5)由[Co(NH3)5Br]SO4可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合成白色沉淀;另一种加入AgNO3溶液时,会产生淡黄色沉淀溴化银,说明溴离子为配合物的外界,则第二种配合物为[Co(SO4)(NH3)5]Br,其配体为SO42-、NH3
(6)晶胞中Fe原子的个数为8× +6× =4,碳原子数为4,Fe和C的原子数目比为1:1,则该物质的化学式为FeC;一个晶胞中含有4个FeC,设晶胞中最近的两个碳原子的距离为xcm,则晶胞的边长为 xcm,晶胞的体积为( x)3cm3 , 晶胞的密度为dg·cm-3=(68×4g)÷[( x)3cm3×NA],解得x= cm= ×1010pm。(1)根据钴的电子排布式判断未成对电子的个数;
(2)根据基态铁原子的电子排布式,书写三价铁离子的电子排布;结合非金属性判断电负性的强弱;
(3)根据尿素的结构式判断碳原子的杂化方式;
(4)根据晶格能的影响因素进行判断;
(5)根据络合物的组成判断配体即可;
(6)根据均摊法确定化学式,结合密度的计算得出边长即可。

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