Question

【題目】亞硝酸鹽與鈷(Ⅲ)形成的一種配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制備流程如下：

CoCl2·6H2O[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)5NO2]Cl2

(1)Co2+基態(tài)核外電子排布式為___。

(2)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中與Co3+形成配位鍵的原子為___(填元素符號(hào))；配離子[Co(NH3)5NO2]2+的配體中氮原子的雜化軌道類型為___。

(3)NO的空間構(gòu)型為___，與它互為等電子體的分子為___(寫化學(xué)式)。

(4)H2O2與H2O可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)?/span>___。

(5)1mol[Co(NH3)5Cl]Cl2中含有σ鍵的數(shù)目為___。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7 N，Cl sp3，sp2 V形 SO2或O3 H2O2和H2O分子間可形成氫鍵 21NA

【解析】

(1)基態(tài)Co原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2，失去最外層兩個(gè)電子變?yōu)?/span>Co2+；

(2)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3+提供空軌道，NH3的氮原子與Cl-提供孤電子對形成配位鍵，；配離子[Co(NH3)5NO2]2+的配體為NH3和NO2-，根據(jù)價(jià)電子互斥理論分析判斷N原子的雜化類型；

(3)根據(jù)(2)中分析判斷NO2-的空間構(gòu)型；組成微粒的原子數(shù)和價(jià)電子總數(shù)相等的微粒互為等電子體；

(4)H2O2與H2O之間可形成氫鍵；

(5)[Co(NH3)5Cl]Cl2由[Co(NH3)5Cl]2+和Cl-構(gòu)成，1mol[Co(NH3)5Cl]Cl2中含有1mol[Co(NH3)5Cl]2+，Co3+形成六個(gè)配位鍵，每個(gè)NH3中含有3個(gè)共價(jià)單鍵，共價(jià)單鍵與配位鍵都是σ鍵。

(1)基態(tài)Co原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2，失去兩個(gè)電子變?yōu)?/span>Co2+，則基態(tài)Co2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7；

(2)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中Co3+提供空軌道，NH3的氮原子與Cl-提供孤電子對形成配位鍵，則與Co3+形成配位鍵的原子為N和Cl；配離子[Co(NH3)5NO2]2+的配體為NH3和NO2-，NH3中的氮原子成鍵對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為1，價(jià)層電子對數(shù)為4，該氮原子的雜化軌道類型為sp3，NO2-中的氮原子成鍵對數(shù)為2，孤電子對數(shù)為1，價(jià)層電子對數(shù)為3，該氮原子的雜化軌道類型為sp2；

(3)根據(jù)(2)中分析NO2-的氮原子的雜化軌道類型為sp2，空間構(gòu)型為V形；NO2-由3個(gè)原子構(gòu)成，價(jià)層電子總數(shù)為18，與它互為等電子體的分子為SO2或O3；

(4)H2O2與H2O可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)?/span>H2O2和H2O分子間可形成氫鍵；

(5)1mol[Co(NH3)5Cl]Cl2中含有1mol[Co(NH3)5Cl]2+，Co3+形成六個(gè)配位鍵，每個(gè)NH3中含有3個(gè)共價(jià)單鍵，共價(jià)單鍵與配位鍵都是σ鍵，則σ鍵的數(shù)目為(6+5×3)×1×NA=21NA。