题目内容
7．钴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基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；
（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用，其结构如图1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有大到小的顺序为N＞C＞H，（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为sp2；
②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是2，4；
（3）CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色．
CoCl2•6H2O（粉红） $\stackrel{325.3K}{?}$CoCl2•2H2O（紫红）$\stackrel{363K}{?}$CoCl2•H2O（蓝紫）$\stackrel{393K}{?}$CoCl2（蓝色）
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：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）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（CN6]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：2[Co（CN）6]4-+2H2O=2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH -；
（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12个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构（如图2所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）．下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述 CoO2的化学组成的是D．
分析 （1）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核外电子排布式；
（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；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；
②含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键；
（3）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；
（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；
CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，结合均摊法计算判断．
解答 解：（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，故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2；
（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，
故答案为：N＞C＞H；sp2；
②含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键，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，
故答案为：2，4；
（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，
故答案为：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 -，
故答案为：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，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为$\frac{3×8}{2}$=12；
CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，由图象可知：
A中Co、O原子数目之比为1：4×$\frac{1}{2}$=1：2，符合，
B中Co、O原子数目之比为（1+4×$\frac{1}{4}$）：4=1：2，符合，
C中Co、O原子数目之比为4×$\frac{1}{4}$：4×$\frac{1}{2}$=1：2，符合，
D中Co、O原子数目之比为1：4×$\frac{1}{4}$=1：1，不符合，
故答案为：12；D．
点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、配合物、晶胞计算等，侧重考查学生对知识的理解与迁移应用，注意利用均摊法进行晶胞计算，理解配位键形成条件．
| A． | 碳酸钙与盐酸反应：CO32-+2H+═CO2↑+H2O | |
| B． | 铁溶于氯化铁溶液：Fe3++Fe═2Fe2+ | |
| C． | 氢氧化钠溶液与硫酸反应：H++OH-═H2O | |
| D． | 钠与水反应：Na+2H2O═Na++2OH-+H2↑ |
| A． | 煤的液化是在一定条件下使煤和氢气作用，把煤转化成液体燃料的过程 | |
| B． | 石油中含有C5～C12的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油 | |
| C． | 蒙古牧民喜欢用银器盛放鲜牛奶有其科学道理：用银器盛放鲜牛奶，溶入的极微量的银离子，可杀死牛奶中的细菌，防止牛奶变质 | |
| D． | 检验淀粉水解产物中有没有葡萄糖，可以在水解后的溶液中直接加新制氢氧化铜来检验 |
有四种短周期元素 A、B、C、D，其中 A、B、C 在周期表中所处的位置如图所示，且它们的质子数之和为 32．D 元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍．则下列说法正确的是（ ）| A． | 元素D形成的气态氢化物的空间结构一定是正四面体 | |
| B． | A、B 两种元素的气态氢化物均能不它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应，且反应类型相同 | |
| C． | DB2、DC4中每个原子都满足8电子稳定结构 | |
| D． | 四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最高 |
| A． | 按照系统命名法， 的名称为2，3-二甲基-2-乙基戊烷 | |
| B． | 除去苯中 的方法：加溴水，充分振荡，静置分液 | |
| C． | 1mol 最多能与4mol氢氧化钠反应 | |
| D． | 苯乙烯中所有原子不可能共平面 |
| A． | 胶体粒子能透过滤纸，但不能透过半透膜 | |
| B． | Fe（OH）3胶体粒子具有较大的表面积，具有吸附性，能吸附阳离子，故在电场作用下会产生电泳现象 | |
| C． | 向Fe（OH）3胶体中逐滴滴入稀硫酸，会先出现红褐色沉淀然后沉淀消失的现象 | |
| D． | 只有胶体粒子能作布朗运动 |
| A． | KCl和SO2溶于水后能导电，故KCl和SO2为电解质 | |
| B． | AgCl沉淀易转化为AgI沉淀，故K（AgI）＜K（AgCl） | |
| C． | 电解精炼铜时，粗铜作阴极，纯铜作阳极 | |
| D． | 25℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH=7时，两溶液体积：V醋酸＜VNaOH |
| A． | “丹砂（HgS）烧之成水银，积变又还成了丹砂”，该过程发生了氧化还原反应 | |
| B． | 大分子化合物油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子才能被吸收 | |
| C． | 利用植物油的氧化反应可以获得人造脂肪 | |
| D． | 干燥剂硅胶和硅橡胶的主要成分都是二氧化硅 |