Question

10．已知Co³⁺比Fe³⁺的氧化性更强，在水溶液中不能大量存在．
（1）结合电子排布式分析Fe³⁺较Co³⁺氧化性更弱的原因：Fe³⁺的3d⁵为半充满稳定结构，所以较Co³⁺氧化性更弱．
（2）无水CoCl₂的熔点为735℃、沸点为1049℃，FeCl₃的熔点为306℃、沸点为315℃，且熔融的CoCl₂能导电，熔融的FeCl₃不导电．CoCl₂属于离子晶体，FeCl₃属于分子晶体．
（3）Co与CO作用可生成Co₂（CO）₈，其结构如图1所示．该分子中含有（填“含有”或“不含”）配位键．其中C原子的杂化方式为sp、sp²．

Answer 1

分析 （1）Fe是26号原子，其原子核外有26个电子，失去3d上1个电子和4s上2个电子生成铁离子，根据构造原理知铁离子基态的电子排布式，同理可以写出钴离子的核外电子排布式，然后根据Fe³⁺的3d⁵为半充满稳定结构解答；
（2）分子晶体熔沸点较低且熔融不导电，离子晶体熔沸点较高且熔融能导电，据此解答；
（3）Co²⁺有空轨道，而CO有孤电子对，故二者可形成配位键；从结构图中可看出C有的形成两个键，有的形成3个键，故杂化类型分别为sp和sp²杂化．

解答 解：（1）Fe是26号原子，其原子核外有26个电子，失去3d上1个电子和4s上2个电子生成铁离子，根据构造原理知铁离子基态的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，钴是27号元素，根据构造原理可以写出钴离子的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，Fe³⁺的3d⁵为半充满稳定结构，所以较Co³⁺氧化性更弱，
故答案为：Fe³⁺的3d⁵为半充满稳定结构，所以较Co³⁺氧化性更弱；
（2）无水CoCl₂的熔沸点较高且熔融的CoCl₂能导电，则CoCl₂属于离子晶体，氯化铁熔沸点较低且熔融的FeCl₃不导电，则氯化铁属于分子晶体，故答案为：离子；分子；
（3）Co²⁺有空轨道，而CO有孤电子对，故二者可形成配位键；从结构图中可看出C有的形成两个键，有的形成3个键，故杂化类型分别为sp和sp²杂化，故答案为：含有；sp、sp²．

点评 本题考查了物质结构和性质，涉及结构与性质的关系、晶体类型判断、配位键和杂化类型判断等知识点，这些知识点都是考试热点，要熟练掌握这些知识点，难点是配位键和杂化类型判断，难度中等．