Question

【題目】（題文）根據物質結構有關性質和特點，回答以下問題：

（1）過渡元素Co 基態原子價電子軌道表達式為_______________________________。第四電離能I4 (Co) < I4 (Fe) ，其原因是__________________________________________。

（2）磷的氯化物有兩種：PCl3和PCl5 ，PCl3中磷原子的雜化類型為__________，PCl3的立體構型為__________，其中PCl3的沸點________（填“大于”或“小于”）PCl5，原因是__________。

（3）酞菁銦是有機分子酞菁與金屬銦形成的復雜分子，結構簡式如下圖所示，該分子中存在的化學鍵為___________（填選項字母）

a．σ鍵 b．π鍵 c．離子鍵 d．配位鍵

（4）氯有多種含氧酸，其電離平衡常數如下：

化學式	HClO4	HClO3	HClO2	HClO
Ka	1×1010	1×10	1×102	4×108

從物質結構的角度解釋以上含氧酸 Ka 依次減小的原因________________________。

（5）鈷的一種化合物的晶胞結構如下圖所示：

①已知A點的原子坐標參數為（0，0，0），C 點為（1/2，1/2，1/2），則B點的原子坐標參數為___________。

②已知晶胞參數 a = 0.5485 nm，則該晶體的密度為_______________g/cm3。（列出計算表達式即可）

Answer 1

【答案】3d74S2的排布圖鐵失去的是較穩定的3d5中的一個電子，Co失去的是3d6中的一個電子sp3三角錐形小于三氯化磷和五氯化磷在液態時都是由分子組成的物質，由于五氯化磷的分子間作用力較大，故五氯化磷的沸點較高abd非羥基氧個數依次減小或中心原子價態依次減小（1/2,0,1/2 ）

【解析】

(1)過渡元素Co 為27號元素，基態原子價電子軌道表達式為3d74S2。鐵一般能失去3個電子，若再失去較穩定的3d5中的一個電子，則需要很大的能量，而Co失去的是3d6中的一個電子，所以電離能要小些，故鐵的第四電離能大于鈷的第四電離能。(2)三氯化磷中磷原子的價層電子對數為3+（5-3×1）/2=4，雜化方式為sp3。空間構型為三角錐形。三氯化磷和五氯化磷在液態時都是由分子組成的物質，由于五氯化磷的分子間作用力較大，故五氯化磷的沸點較高。 (3) 有機分子酞菁與金屬銦形成的復雜分子中，苯環中存在碳碳之間的獨特的化學鍵，含有σ鍵和π鍵，分子中氮原子和金屬銦之間形成配位鍵，故選abd。 (4) HClO4 、HClO3 、HClO2、HClO都含有一個羥基，則非羥基的氧原子個數分別為3、2、1、0，根據電離平衡常數和氧原子個數的關系分析，非羥基氧個數越少，電離平衡常數越小，或分析中心元素氯元素的化合價，分別為+7、+5、+3、+1，中心原子價態越小，電離平衡常數越小，中心原子價態依次減小 。 (5) ①已知A點的原子坐標參數為（0，0，0），C 點為（1/2，1/2，1/2），B、C點均為面心，而B點在x、z系坐標與C點相同，y系上坐標為0，則B點的原子坐標參數為（1/2,0,1/2 ）。②晶胞參數為a=0.5485nm，其體積為（0.5485×10-7cm）3，Ti位于頂點，個數為8×1/8=1，O位于面心，個數為6×1/2=3，Co位于體心，個數為1，化學式為TiCoO3，該晶體的密度為 =。