Question

【题目】铁和钴是两种重要的过渡元素。
（1）钴位于元素周期表得第族，其基态原子中未成对电子的个数为。
（2）[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁（Ⅲ），是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为 ， 所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是。
（3）尿素分子中、碳原子为杂化，分子中σ键与π键的数目之比为。
（4）FeO晶体与NaCl晶体结构相似，比较FeO与NaCl的晶格能大小，还需要知道的数据是。
（5）Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，结构分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3＋的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配体为。
（6）奥氏体是碳溶解在γ－Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构，如下图所示，则该物质的化学式为。若晶体密度为dg·cm3 ， 则晶胞中最近的两个碳原子的距离为pm（阿伏伽德罗常数的值用NA表示，写出简化后的计算式即可）。

Answer 1

【答案】
（1）Ⅷ；3
（2）1s22s22p63s23p63d64s2；O、N、C、H
（3）sp2；7∶1
（4）离子半径大小
（5）SO42-、NH3
（6）FeC； ×3 ×1010
【解析】（1）钴的核电荷数为27，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ 族，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d74s2 ， 可知未成对电子的个数为3；
（2）基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ， 则Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），通常元素的非金属性越大，电负性越大，则所含非金属元素C、N、O、H中O的非金属性最强，H最弱，四者的电负性由大到小的顺序是O、N、C、H；
（3）由尿素分子的结构式 可知，尿素分子中C原子成2个C-N键、1个C=O键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，C原子采取sp2杂化；分子中σ键数目为7，π键的数目为1，二者数目之比为7∶1；
（4）晶格能的主要影响因素是离子电荷、离子半径及离子构型，FeO与NaCl的晶体构型相似，离子电荷电荷也已知，还需要离子半径大小才能比较晶格能大小；
（5）由[Co(NH3)5Br]SO4可知，硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合成白色沉淀；另一种加入AgNO3溶液时，会产生淡黄色沉淀溴化银，说明溴离子为配合物的外界，则第二种配合物为[Co(SO4)(NH3)5]Br，其配体为SO42-、NH3；
（6）晶胞中Fe原子的个数为8× +6× =4，碳原子数为4，Fe和C的原子数目比为1:1，则该物质的化学式为FeC；一个晶胞中含有4个FeC，设晶胞中最近的两个碳原子的距离为xcm，则晶胞的边长为 xcm，晶胞的体积为( x)3cm3 ， 晶胞的密度为dg·cm-3=(68×4g)÷[( x)3cm3×NA]，解得x= cm= ×1010pm。（1）根据钴的电子排布式判断未成对电子的个数；
（2）根据基态铁原子的电子排布式，书写三价铁离子的电子排布；结合非金属性判断电负性的强弱；
（3）根据尿素的结构式判断碳原子的杂化方式；
（4）根据晶格能的影响因素进行判断；
（5）根据络合物的组成判断配体即可；
（6）根据均摊法确定化学式，结合密度的计算得出边长即可。