题目内容
【题目】钴（Co）是人体必需的微量元素。含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，
在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。请回答下列问题：
（1）Co基态原子的价电子排布图为______________________________；
（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用。其结构如图所示，中心离子为钴离子。
①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为；______________（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为______________；
②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是______________；
（3）CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。
CoCl2可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶。简述硅胶中添加CoCl2的作用________________________________________________ ；
（4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-，写出该反应的离子方程式：________________________________________________；(提示:该反应在碱性环境中进行)
（5）Co的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_________个
。
【答案】
N>C>Hsp22、4随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度2[Co(CN)6]4-+2H2O
2[Co(CN)6]3-+H2↑+2OH–12
【解析】
Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理书写价电子排布图；酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大；分子中C原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3；含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，共形成4对共用电子对；形成3个σ键的N原子形成普通的共价键；二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；[Co（CN）6]4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）6]3-，只能是水中氢元素被还原为氢气；由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：1，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为12。
（1）Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，则价电子排布图为；（2）①酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故电负性N>C>H；分子中C原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，碳原子的杂化轨道类型为sp2；②含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，形成4对共用电子对；形成3个σ键的N原子形成普通的共价键，即1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通共价键，2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co通过配位键结合；（3）随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；（4）[Co（CN）6]4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）6]3-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成，该反应离子方程式为：2[Co（CN）6]4-+2H2O
2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH-；（5）由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：1，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，则该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为12。
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