Question

【题目】氯磺酰氰酯(结构简式为)是一种多用途的有机合成试剂，在HClO4-NaClO4介质中， K5[Co3+O4W12O36](简写为Co3+W)可催化合成氯磺酰氰酯。

（1）基态钴原子的核外电子排布式为__________，组成HClO4-NaClO4的4种元素的电负性由小到大的顺序为__________

（2）氯磺酰氰酯分子中硫原子和碳原子的杂化轨道类型分别是__________、__________， 1个氯磺酰氰酯分子中含有σ键的数目为__________，氯磺酰氰酯中5种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。

（3）ClO4-的空间构型为__________

（4）一种由铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中心，每个铁原子又为两个八面体共用，则该化合物的化学式为__________

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d74s2Na<H<Cl<Osp3sp5N>O>Cl>C>S 正四面体Fe3C

【解析】

（1）钴原子核外有27个电子，根据能量最低原理书写钴原子核外电子排布式；元素非金属性越强电负性越大；（2）根据氯磺酰氰酯分子的结构简式，硫原子形成4个σ键，C原子形成2个σ键，分子中相邻原子间都有1个σ键；同周期从左到右，总趋势是第一电离能由小变大，但V A族因为其p轨道达到半满状态比较稳固，所以第一电离能比ⅥA族大，同主族元素从上到下第一电离能减小，所以C，N，O，S，Cl第一电离能从大到小的顺序是N>O>Cl>C>S；（3）ClO4-中Cl原子价电子对数是4，无孤对电子；（4）每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，构成八面体结构，所以八面体结构中含有1个碳原子，每个铁原子又为两个八面体共用，每个八面体结构中有铁原子=3。

（1）钴原子核外有27个电子，根据能量最低原理，基态钴原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2；元素非金属性越强电负性越大，所以Na、Cl、O、H电负性由小到大的顺序是Na<H<Cl<O；（2）根据氯磺酰氰酯分子的结构简式，硫原子形成4个σ键，有4个杂化轨道，C原子形成2个σ键，有2个杂化轨道，所以硫原子和碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp，分子中相邻原子间各有1个σ键，氯磺酰氰酯分子中有5个σ键；同周期从左到右，总趋势是第一电离能由小变大，但VA族因为其p轨道达到半满状态比较稳定，所以第一电离能比ⅥA族大，同主族元素从上到下第一电离能减小，所以C，N，O，S，Cl第一电离能从大到小的顺序是N>O>Cl>C>S；（3）ClO4-中Cl原子价电子对数是4，无孤对电子，所以ClO4-的空间构型为正四面体；（4）每个碳原子被6个位于顶角位置的铁原子所包围，构成八面体结构，所以每个八面体结构中含有1个碳原子，每个铁原子又为两个八面体共用，每个八面体结构中有铁原子=3，所以该化合物的化学式为Fe3C。