Question

【题目】由S、Cl及Fe、Co、Ni等过渡元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题:

（1）钴元素基态原子的电子排布式为_______，P、S、C1的第一电离能由大到小顺序为________。

（2）SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_______，该分子空间构型为________。

（3）Fe、Co、Ni等过渡元素易与CO形成配合物，化学式遵循18电子规则:中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18，如Ni与CO形成配合物化学式为Ni(CO)4，则Fe与CO形成配合物化学式为_______。Ni(CO)4中σ键与π键个数比为______，已知:Ni(CO)4熔点-19.3℃,沸点43℃，则Ni(CO)4为_______晶体。

（4）已知NiO的晶体结构如图1所示。

①NiO的晶体结构可描述为:氧原子位于面心和顶点，氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙，镍原子填充在氧原子形成的空隙中。则NiO晶体中镍原子填充在氧原子形成的____体空隙中。

②已知MgO与NiO的晶体结构相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点:MgO____NiO(填“>”、“<”或“=”)，理由是_______________。

③一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2)，己知O2-的半径为am,每平方米面积上分散的NiO的质量为______g。(用a、NA表示)

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar] 3d74s2 Cl> P > S sp3 V 形 Fe(CO)5 1︰1 分子 正八面 ＞ Mg2+半径比 Ni2+小， MgO 的晶格能比 NiO 大

【解析】（1）钴元素是第27号元素，位于第四周期第ⅧB族，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar] 3d74s2；同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，第一电离能排序时，P元素电子排布有半充满结构，第一电离能较高，高于S 元素而低于Cl 元素，故第一电离能大小顺序为Cl> P > S。（2）做配体时有2个孤对电子，则可提供的电子数为2，的价电子是，一共有8个，遵循18电子规则，则与形成配合物化学式为。中原子杂化轨道数为，采取杂化方式，该分子构型为V形。（3）每个分子内含有1个键和2个键，而每个分子同时又通过1个配位键与原子连接，所以键和键之比为。是由配位键形成的化合物，配位键属于共价键的一种，所以该物质是分子晶体。（4）①由图可知，氧原子形成的正四面体空隙中不含镍原子，中间是空的，形成的正八面体空隙中含有一个镍原子，则该晶体中镍原子填充在氧原子形成的正八面体空隙中。②晶体结构相同时，离子半径越小离子键强度越高，半径比小，的晶格能比大，故熔点。

③图中的单分子层可以如图画出一维重复单元：

重复单元呈平行四边形，是相邻四个原子球中心的连线，每个重复单元包含1个原子和1个原子，相对分子质量为75。重复单元所占的平行四边形面积：，则1平方米上该晶体质量为：，即。