Question

【題目】鈷的化合物在工業生產、生命科技等行業有重要應用。

(1)Co的價電子排布式為__，的I4(Co)__的I4(Fe)(填>、<或者=)，原因是__。

(2)Fe、Co均能與CO形成配合物，如Fe(CO)5、Co2(CO)8的結構如圖1、圖2所示，圖1中0.1molFe(CO)5含有配位鍵__個，寫出2個與CO互為等電子體微粒__，圖2中的σ鍵和π鍵個數之比是__(填元素符號)。

(3)金屬鈷的堆積方式為六方最密堆積，其配位數是__；該晶胞的邊長為xnm，高為ynm，該晶胞的密度為__g·cm-3。(NA表示阿伏加德羅常數的值，列出代數式)

Answer 1

【答案】3d74s2 < Co失去三個電子后會變成［Ar］3d6，更容易再失去一個電子形成半滿狀態［Ar］3d5，Fe失去三個電子后會變成［Ar］3d5，達到半充滿的穩定狀態，更難再失去一個電子 6.02×1023(或NA) N2、CN- 19:14 12

【解析】

(1)Co的原子序數為27，價電子排布式為3d74s2；Fe失去3個電子變為3d5，為半滿穩定；

(2)Fe(CO)5中C原子和Fe原子之間形成配位鍵，-C≡O中C原子和O原子之間形成1個配位鍵；等電子體是原子個數和電子數均相等的粒子；一個單鍵含有1個σ鍵，一個雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，一個三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵；

(3)六方最密堆積，配位數是12；鉆晶體晶胞中頂點占，面心占，體內占1，據此計算晶胞中原子個數；計算結構單元中原子總質量，利用進行計算；

(1)Co的原子序數為27，則Co核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d74s2，價電子排布式為：3d74s2；第四電離能I4(Co)＜I4(Fe)，其原因是鐵失去的是較穩定的3d5的一個電子，鈷失去的是3d6上的一個電子，易失去；故答案為：3d74s2；＜；Co失去三個電子后會變成［Ar］3d6，更容易再失去一個電子形成半滿狀態［Ar］3d5，Fe失去三個電子后會變成［Ar］3d5，達到半充滿的穩定狀態，更難再失去一個電子；

(2)Fe(CO)5中C原子和Fe原子之間形成配位鍵，-C≡O中C原子和O原子之間形成1個配位鍵，所以0.1 mol Fe(CO)5含有1mol配位鍵，個數為6.02×1023(或NA)；等電子體是原子個數和電子數均相等的粒子，CO含2個原子核14個電子，其等電子體可以是：N2、CN-；一個單鍵含有1個σ鍵，一個雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，一個三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵，則圖2中的σ鍵和π鍵個數之比是19:14

故答案為：6.02×1023(或NA)；N2、CN-；19:14；

(3)六方最密堆積，配位數是12；鉆晶體晶胞中頂點占，面心占，體內占1，則該晶胞中原子個數為，圖中結構單元底面為正六邊形，邊長為x nm，底面面積為，結構單元的體積為，結構單元中原子總質量為，則晶體密度，故答案為：12；。