题目内容

【题目】硝酸盐被广泛用作肥料和氧化剂。有学者最新研究发现氮在ZnFe0.4Co1.6O4上直接电化学氧化可生成硝酸盐。回答下列问题:

(1)FeCoNi均位于元素周期表第_________族,其中基态Ni原子的核外电子排布式为_________ZnCo的第一电离能I1(Zn)__________(填“<”或“>”)I1(Co)

(2)1是一种钴(Co)金属催化剂的结构,其中六元环上的N原子的杂化方式为_________NH3PH3中沸点更高的是_________,原因是_____________________________________

(3)一种由ONaC1元素构成的良好的离子导体,具有反钙钛矿晶体结构(如图2),则其化学式为_______________________,设其晶胞边长为anmNA为阿伏加德罗常数的值,1Na原子的坐标为(10.50.5),则沿y轴向原点投影至xz平面,坐标为(0.50.5)的原子有_______个,该晶胞的密度为_________________g·cm3

【答案】Ⅷ [Ar]3d84s2 sp2 NH3 NH3分子间能形成氢键 Na3OCl 3

【解析】

(1)FeCoNi均位于元素周期表的第四周期族,其中Ni28号,其基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2;基态Zn原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s2d能级全充满,较稳定,基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2d能级未达到全充满,故第一电离能I1(Zn)I1(Co)

(2)(Co)金属催化剂的结构中,六元环上的N原子的杂化方式为sp2NH3分子之间存在氢键,所以NH3的熔沸点在同主族元素氢化物中是反常的,所以NH3PH3中沸点更高的是NH3

(3)根据反钙钛矿晶体结构可计算出其一个晶胞中的各原子的个数,ClNaO,所以反钙钛矿的化学式为Na3OCl;晶胞中,1Na原子的坐标为(10.50.5),则沿y轴向原点投影至xz平面,坐标为(0.50.5)的原子有:Na0.500.5)、Na(0.510.5)O(0.50.50.5),共3个;晶胞边长为a nm,即为a×10-7cmNA为阿伏加德罗常数的值,所以该晶胞的密度为 g·cm3

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