Question

【題目】氯磺酰氰酯(結構簡式為)是一種多用途的有機合成試劑，在HClO4-NaClO4介質中， K5[Co3+O4W12O36](簡寫為Co3+W)可催化合成氯磺酰氰酯。

（1）基態鈷原子的核外電子排布式為________________。組成HClO4-NaClO4的4種元素的電負性由小到大的順序為____________________。

（2）氯磺酰氰酯分子中硫原子和碳原子的雜化軌道類型分別是____________、___________， 1個氯磺酰氰酯分子中含有σ鍵的數目為______________，氯磺酰氰酯中5種元素的第一電離能由大到小的順序為_________________。

（3）ClO4-的空間構型為__________________。

（4）一種由鐵、碳形成的間隙化合物的晶體結構如圖1所示，其中碳原子位于鐵原子形成的八面體的中心，每個鐵原子又為兩個八面體共用，則該化合物的化學式為________________。

（5）電石(CaC2)是制備氯化氰(ClCN)的重要原料。四方相碳化鈣(CaC2)的晶胞結構如上圖2所示，其晶胞參數分別為a、b、c，且a=b，c=640pm。已知四方相碳化鈣的密度為1.85g·cm-3，[C≡C]2-中鍵長為120pm，則成鍵的碳原子與鈣原子的距離為________pm和_______pm。(設阿伏加德羅常數的數值為6×1023)

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d7{或[Ar]3d7} Na<H<Cl<O sp3 sp 5 N>O>Cl>C>S 正四面體 Fe3C 260 306

【解析】（1）1s22s22p63s23p63d7{或[Ar]3d7}；Na<H<Cl<O

（2）從氯磺酰氰酯的結構簡式可以看出來，S原子形成了4個σ鍵，沒有孤電子對，所以S原子采取了sp3雜化，C原子形成了一個單鍵和一個三鍵，共有兩個σ鍵，沒有孤電子對，所以C原子是sp雜化。1個氯磺酰氰酯分子中含有σ鍵的數目為5個，其中包含的五種元素的第一電離能大小順序為：N>O>Cl>C>S，故答案為：sp3；sp；5；N>O>Cl>C>S。

（3）ClO4-中心原子Cl最外層共有8個電子，與4個O形成了4個σ鍵，VSEPR模型為正四面體型，沒有孤電子對，所以ClO4-的空間構型為正四面體型。

（4）每個八面體中包含了一個C原子，一共6個Fe每個Fe被兩個八面體公用，所以化學式為：Fe3C。

（5）側面碳原子與鈣原子的距離，一個晶胞中包含了Ca：1+8×1/8=2，C2：2×1/2+4×1/4=2，一個晶胞中包含了2個CaC2，所以一個晶胞的質量為：，又因為可以求出；底面碳原子與鈣原子的距離

故答案為：260；306。