問題詳情:
鈷及其化合物有着廣泛的應用前景。回答下列問題:
(1)基態Co原子的核外電子排布式為_________.
(2)以無水乙醇作溶劑,Co(NO3)2可與某多齒配體結合形成具有催化活*的配合物,其結構簡式如圖所示。
①配合物中提供孤對電子的原子是_________(填元素符號);
②該多齒配體中所含元素電負*由大到小的順序為__________(填元素符號):
③下列化合物與上述配合物中C和N原子的雜化類型均相同的是__________(填標號)。
A. B.
C. D.
(3)亞**鈷*可與K+結合形成,從而實現對K+的定量測定。
①中存在的化學鍵類型有_________(填標號);
A.金屬鍵 B.離子鍵 C.極*共價鍵 D.配位鍵
②與亞**根互為等電子體的化合物有_________(寫一種)。
(4)Co與Ca屬於同一週期,且最外層電子數相同,但金屬Co的熔點、沸點均比金屬Ca的高,原因是____。
(5)某種鐵*鈷(CoTiO3)晶胞沿x、y或z軸任意一個方向的投影如下圖所示。晶胞中Co處於各頂角位置,則O處於_________位置,與Co緊鄰的O的個數為_________。若晶胞中Co與O的距離為anm,阿伏加德羅常數的值為NA,該晶體的密度為_________g.cm-3(列出計算式)。
【回答】
或1s22s22p63s23p63d74s2 O、N O>N>C>H B BCD SO2或SnO2 Co原子半徑小且價電子數多,金屬鍵強 面心 12 或或或
【分析】
根據均攤法和化合物的分子式確定氧原子的位置和與Co緊鄰的O的個數,利用晶胞的質量和體積計算晶胞密度。
【詳解】
(1)Co是27號元素,基態Co原子的核外電子排布式為或1s22s22p63s23p63d74s2;
(2)①根據配合物的結構和配位鍵的形成特點,配合物中提供孤對電子的原子是O、N;
②該多齒配體中所含元素為H、C、N、O,C、N、O位於同一週期,同週期元素從左到右電負*逐漸增強,故電負*由大到小的順序為O>N>C,H元素與C、N、O形成化合物時,一般*元素的化合價為正價,故電負*最小,故電負*的大小為O>N>C>H;
③上述配合物中C位於苯環上和亞*基上,苯環上的碳原子價層電子對數為3對,採用的是sp2雜化,亞*基上的碳原子價層電子對數為4對,亞*基上的碳原子採用sp3雜化,N原子的價層電子對數為3對,雜化類型sp2雜化,
A.中苯環上的碳原子碳原子價層電子對數為3對,採用的是sp2雜化,N原子的價層電子對數為3對,雜化類型sp2雜化,故A不符合題意;
B..中氮環上的碳原子碳原子價層電子對數為3對,採用的是sp2雜化,*基上的碳原子價層電子對數為4對,亞*基上的碳原子採用sp3雜化,N原子的價層電子對數為3對,雜化類型sp2雜化,故B符合題意;
C.中環己*上的碳原子價層電子對數誒4對,均採用sp3雜化,N原子的價層電子對數為3對,雜化類型sp2雜化,故C不符合題意;
D.中碳原子價層電子對數為4對,均採用sp3雜化,N原子的價層電子對數為3對,雜化類型sp2雜化,故D不符合題意;
*選B。
(3)根據圖示,①中Co(NO2)6存在的化學鍵類型有極*共價鍵、配位鍵,亞**鈷*可與K+形成離子鍵;
②與亞**根互為等電子體的化合物有SO2或SnO2;
(4)Co與Ca屬於同一週期,且最外層電子數相同,但金屬Co的熔點、沸點均比金屬Ca的高,原因是Co原子半徑小且價電子數多,金屬鍵強;
(5) 根據CoTiO3晶胞中Co處於各頂角位置,根據Co原子的數目為1個,O原子的數目為3個,則O處於面心位置,由圖可知與Co緊鄰的O的個數為12個,若晶胞中Co與O的距離為anm,則晶胞的邊長為cm,阿伏加德羅常數的值為NA,該晶體的密度為
,化簡可得或或。
【點睛】
在計算密度時,需要利用數學計算,勾股定律計算出晶胞的半徑,單位的換算是易錯點。
知識點:電離能電負*
題型:綜合題