Question

【题目】我国为钴（Co）消费大国，以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、磁性材料、电池材料、超硬材料、干燥剂、颜料与染料等领域．

（1）蓝色无水CoCl2在潮湿的空气中逐渐变为粉红色，这一性质用在做干燥剂的硅胶中和制备显隐墨水，Co2+基态的电子排布式可表示为 ．
（2）钴的配合物很多，对钴的配合物的立体化学也研究得很多，例如，分子式为Co（NH3）5BrSO4有两种配合物，一种是红色的[CoSO4 （NH3）5]Br，另一种是紫色的[Co（NH3）5Br]SO4 ．
①NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为；
②N、O、S第一电离能由大到小的顺序为；
③写出一种与SO42﹣互为等电子体的分子的化学式为；
④1mol[Co（NH3）5Br]2+中含有σ键的数目为 ．
（3）元素Co的一种氧化物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d7
（2）sp3杂化；N＞O＞S；CCl4或SiCl4；21×6.02×1023个（或21mol）
（3）CoO
【解析】解：（1.）钴为27号元素，根据核外电子排布规律可知，Co2+基态的电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ， 所以答案是：1s22s22p63s23p63d7；
（2.）①根据NH3分子中氮原子的价层电子对数为 =4，所以氮原子杂化轨道类型为sp3杂化，所以答案是：sp3杂化；
②元素的非金属性越强，第一电离能越大，但氮原子最外层的电子处于半满状态，是一种稳定结构，第一电离能高于同周期的相邻元素，所以N、O、S第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S，所以答案是：N＞O＞S；③原子数和价电子数都相等的微粒互为等电子体，与SO42﹣互为等电子体的分子的化学式为CCl4 或SiCl4 ， 所以答案是：CCl4 或SiCl4；④1mol[Co（NH3）5Br]2+中钴离子与氨分子及溴原子之间有配位键，也是σ键，每个氨分子内有3个σ键，所以1mol[Co（NH3）5Br]2+中含有σ键的数目为21×6.02×1023个（或21mol），
所以答案是：21×6.02×1023个（或21mol）；
（3.）利用均摊法，根据晶胞结构可知，晶胞中含有氧原子数为1+12× =4，钴原子数为8× =4，晶胞中钴原子与氧原子个数之比为1：1，所以化学式为CoO，
所以答案是：CoO．