Question

【題目】元素C與過渡元素Co、Fe等在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)以及人類生活有機(jī)合成等方面有重要作用。

(1)基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為_______，第四電離能I4(Co)<I4(Fe)，其原因是_________。

(2)(CH3)3C+是有機(jī)合成重要中間體，該中間體中碳原子雜化方式為_______。

(3)治疔鉛中毒可滴注依地酸，使Pb2+轉(zhuǎn)化為依地酸鉛鹽。如圖，下列說法正確的是____(填序號)。

A.形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:4

B.依地酸中各元素的電負(fù)性從大到小的順序為O>N>C>H

C.依地酸鉛鹽中含有離子鍵和配位鍵

D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子間能形成氫鍵

(4)Fe(CO)x常溫下是液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易容于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于______(填晶體類型)，若配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供的電子數(shù)之和為18，則x=______。

(5)Co的一種氧化物的晶胞如圖.己知鈷原于的半徑為apm，氧原子的半徑為bpm，它們在晶體中是緊密接觸的，鈷原子填在氧原子的_____(填“正八面體”“正四面體”或“立方體”)空隙中，在該鈷的氧化物晶胞中原子的空間利用率為______(均用含a、b的計算表達(dá)式表示)。

Answer 1

【答案】 鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子，鈷失去的是3d6上的一個電子 sp2、sp3雜化 BC 分子晶體 5 正八面體

【解析】分析：本題考查配合物的成鍵情況；原子核外電子排布；元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用；原子軌道雜化方式及雜化類型判斷；氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響；晶胞結(jié)構(gòu)和計算，依據(jù)均攤法分析。

詳解：(1) Co是27號元素，核外有27個電子，分四層排布，依構(gòu)造原理，其電子排布式為[Ar]3d74s2，所以基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為；第四電離能I4(Co)<I4(Fe)，其原因是鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子，鈷失去的是3d6上的一個電子。

(2)(CH3)3C+中，-CH3中碳原子雜化方式為sp3，(CH3)3C+中C+原子價電子對數(shù)=3，故雜化方式為sp2。本題答案為：sp2、sp3雜化。

（3）根據(jù)地酸鉛離子的結(jié)構(gòu)和依地酸的結(jié)構(gòu)，結(jié)合氮原子守恒，n(Pb2+):n(EDTA)=1:1，A項錯誤；依地酸中含有元素H、C、N、O，其電負(fù)性從大到小的順序為O>N>C>H，B正確；依地酸鉛鹽中含有離子鍵（依地酸鉛離子和陰離子之間）和配位鍵（依地酸中氮原子與Pb2+之間），C選項正確；依地酸分子與水分子之間能形成氫鍵，所以依地酸具有良好的水溶性，D選項錯誤；本題答案為：BC。

(4)根據(jù)Fe(CO)x熔沸點低，易溶于非極性溶劑，可判斷Fe(CO)x晶體屬于分子晶體；Fe(CO)x的中心原子是鐵原子，F(xiàn)e的價電子數(shù)為8，一個CO形成配位鍵提供2個電子，則x=（18-8）2=5。故答案為:5.

(5) 晶胞中Co原子數(shù)目=8×+6×=4、O原子數(shù)目=1+12×=4，故化學(xué)式為CoO；以體心的O原子研究，與之最近等距離且最近的Co離子位于面心上，Co離子所形成的空間構(gòu)型為正八面體；每個晶胞中含有的Co原子和O原子的體積=4×（10-30cm3；（a3+b3）×4×10-30 cm3,晶胞的體積=（2a+2b）3×10-30 cm3, 晶胞中原子的空間利用率為故答案為:正八面體；。